platform总线驱动实例

总线驱动模型

 在linux内核中所有的总线驱动都遵循总线驱动的模型：

 内核在设计总线驱动模型时将一个驱动分成三部分：device、bus、driver.

device是用来描述硬件信息的，bus是总线用来链接device和driver，driver是用来描述驱动的对象节点。在内核里面所有的device存放在klist_devices链表中管理，所有的driver存放在klist_driver中，内核中的device和driver通过bus完成关联，当device和对应的driver完成匹配后就执行驱动probe函数，在probe函数中完成硬件的控制。

platform总线是linux内核抽象出来的软件代码，属于虚拟总线 ，它遵循总线驱动模型，在现实生活中没有对应的真实总线。platform总线驱动思想是将设备信息和驱动进行分离，platform_device和platform_driver通过总线匹配，匹配成功后会执行驱动中的probe函数，在probe函数中驱动可以拿到设备信息。

a.应用程序通过阻塞的io模型来读取number变量的值 
b.number是内核驱动中的一个变量 
c.number的值随着按键按下而改变（按键中断） 例如number=0 按下按键number=1 ,再次按下按键number=0 
d.在按下按键的时候需要同时将led1的状态取反
e.驱动中需要编写字符设备驱动 
f.驱动中需要自动创建设备节点 
g.这个驱动需要的所有设备信息放在设备树的同一个节点中a.应用程序通过阻塞的io模型来读取number变量的值 

 pdev.c

#include 
#include 
#include 

//资源结构体设置
struct resource res[] = 
{
    [0]={
        .start = 0x12345678,
        .end = 0x12345678+49,
        .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [1]={
        .start = 71,
        .end = 71,
        .flags = IORESOURCE_IRQ,
    },
};

void pdev_release(struct device *dev)
{
    printk("%s:%d\n", __FILE__, __LINE__);
}

//定义对象并初始化
struct platform_device pdev={
    .name = "test", //用于匹配的名字
    .id = PLATFORM_DEVID_AUTO,  //总线编号，这里是自动分配
    .dev={                      //对象的父类，struct device类型
        .release = pdev_release,
    },
    .resource = res,            //描述设备信息的结构体
    .num_resources = ARRAY_SIZE(res),   //读取res数组容量，即：设备信息的个数
};

static int __init mycdev_init(void)
{
    //注册对象
    platform_device_register(&pdev);
    return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    //注销
    platform_device_unregister(&pdev);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

pdrv.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define CNAME "myled"

char kbuf[128] = {}; //定义数组用于存放和用户之间拷贝的数据
char *p0 = &kbuf[0];

struct cdev *cdev;
struct class *cls;
struct device *dev;
dev_t dev1;

unsigned int major;
unsigned int minor; //次设备号从0开始

//定义队列头
wait_queue_head_t wq_head;
unsigned int condition = 0; //判断是否有数据准备好的标识变量
unsigned char number;

struct resource *res;
unsigned int irqno;     //接收软中断号
struct gpio_desc *desc; // gpio编号
struct gpio_desc *desc1;
//中断处理函数
irqreturn_t irq_handler_0(int irq, void *dev)
{
    gpiod_set_value(desc, !gpiod_get_value(desc));
    if (number == '0')
    {
        number = '1';
        condition = 1;
        wake_up_interruptible(&wq_head);
    }
    else
    {
        number = '0';
        condition = 1;
        wake_up_interruptible(&wq_head);
    }
    return IRQ_HANDLED;
}

// platform总线设置
int pdrv_probe(struct platform_device *pdr)
{
    //获取设备信息
    int ret;
    printk("%s:%d\n", __FILE__, __LINE__);
    res = platform_get_resource(pdr, IORESOURCE_MEM, 0);
    if (res == NULL)
    {
        printk("获取资源失败\n");
        return -ENODATA;
    }
    irqno = platform_get_irq(pdr, 0);
    if (irqno < 0)
    {
        printk("获取资源失败\n");
        return irqno;
    }
    printk("%#x    %d\n", res->start, irqno);
    //获取GPIO编号
    desc = gpiod_get_from_of_node(pdr->dev.of_node, "led2", 0, GPIOD_OUT_HIGH, NULL);
    if (IS_ERR(desc))
    {
        printk("获取GPIO编号失败\n");
        return PTR_ERR(desc);
    }

    //注册中断
    ret = request_irq(irqno, irq_handler_0, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key2_inte", NULL);
    if (ret)
    {
        printk("注册中断失败\n");
        return ret;
    }
    printk("注册中断成功\n");

    return 0;
}
//删除总线
int pdrv_remove(struct platform_device *pdrv)
{
    free_irq(irqno, NULL);
    gpiod_set_value(desc, 0);
    gpiod_put(desc);
    return 0;
}
//定义compatible表
struct of_device_id oftable[] =
    {
        {.compatible = "hqyj,platform"},
        {},
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, oftable);

//定义并初始化对象
struct platform_driver pdrv = {
    .probe = pdrv_probe,
    .remove = pdrv_remove,
    .driver = {
        .name = "test",
        .of_match_table = oftable, //设备树匹配
    },
};

//重写read()
ssize_t mycdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{

    // size参数是用户期待读到的字节长度
    int ret;
    if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
    {
        //非阻塞
        return -EINVAL;
    }
    else
    {
        //阻塞
        ret = wait_event_interruptible(wq_head, condition);
        if (ret)
        {
            printk("接收阻塞休眠\n");
            return ret;
        }
    }
    //把信息发送出去
    if (size > sizeof(kbuf))
        size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf, kbuf, size); //内核发送给用户
    if (ret)
    {
        printk("数据从内核向用户拷贝失败\n");
        return -EIO;
    }
    memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf));
    condition = 0; //重新阻塞
    return size;
}

//操作方法结构体的初始化
struct file_operations fops =
    {
        .read = mycdev_read,
};

static int __init mycdev_init(void)
{
    /*****************************************************************IRQ*****************************/
    int ret, i;
    //分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if (cdev == NULL)
    {
        printk("cdev alloc memory err\n");

        ret = -ENOMEM;
        goto ERR1;
    }
    printk("对象分配成功\n");
    //对象的初始化
    cdev_init(cdev, &fops);
    //设备号申请
    ret = alloc_chrdev_region(&dev1, 0, 3, "led");
    if (ret)
    {
        printk("申请设备号失败\n");
        goto ERR2;
    }
    major = MAJOR(dev1);
    minor = MINOR(dev1);
    printk("申请设备号成功\n");

    //注册字符设备驱动
    ret = cdev_add(cdev, MKDEV(major, minor), 1); //创建一个
    if (ret)
    {
        printk("字符设备驱动注册失败\n");
        goto ERR3;
    }
    printk("注册字符设备驱动成功\n");

    //自动创建设备节点
    //创建目录
    cls = class_create(THIS_MODULE, "led");
    if (IS_ERR(cls))
    {
        printk("创建逻辑节点目录失败\n");
        ret = PTR_ERR(cls);
        goto ERR4;
    }
    printk("创建逻辑节点目录成功\n");
    //向上提交节点信息
    dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, i), NULL, "my_led2");
    if (IS_ERR(dev))
    {
        printk("创建逻辑节点失败\n");
        ret = PTR_ERR(dev);
        goto ERR5;
    }

    printk("创建逻辑节点成功\n");
    //注册对象
    platform_driver_register(&pdrv);
    return 0;

ERR5:
    for (--i; i >= 0; i--)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major, i));
    }
    class_destroy(cls);
ERR4:
    cdev_del(cdev);
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), 1);
ERR2:
    kfree(cdev);
ERR1:
    return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    //释放GPIO编号
    gpiod_direction_output(desc, 0);
    gpiod_put(desc);
    //注销
    platform_driver_unregister(&pdrv);
    device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
    //销毁目录
    class_destroy(cls);
    // 2.注销字符设备驱动
    cdev_del(cdev);
    // 3.释放设备号
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), 1);
    // 4.释放动态申请的空间
    kfree(cdev);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_AUTHOR("[email protected]"); //作者联系方式