Linux平台总线驱动设备模型

platform总线是一种虚拟的总线，相应的设备则为platform_device，而驱动则为platform_driver。Linux 2.6的设备驱动模型中，把I2C、RTC、LCD等都归纳为platform_device。

总线将设备和驱动绑定，在系统每注册一个设备的时候，会寻找与之匹配的驱动；相反的，在系统每注册一个驱动的时候，会寻找与之匹配的设备，而匹配由总线完成。

Linux2.6系统中定义了一个bus_type的实例platform_bus_type

 struct bus_type platform_bus_type = {
     .name       = "platform",
     .dev_attrs  = platform_dev_attrs,
     .match      = platform_match,       //设备和驱动使用match函数来判断是否匹配
     .uevent     = platform_uevent,
     .pm     = PLATFORM_PM_OPS_PTR,
 };

 /* platform_match函数用于匹配总线中的驱动和设备 */
 static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
 {
     struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
     struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);

     /* match against the id table first */
     if (pdrv->id_table)
         return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;

     /* fall-back to driver name match */
     return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
 }

platform_match函数首先判断是否由id_table，如果有则使用id_table来进行匹配，否则，判断platform_device和platform_driver成员里的name，如果二者的name字段相同则匹配，如果匹配则调用platform_driver的probe函数。

platform_device结构体的定义

 struct platform_device {
     const char  * name;         /* 名字 */
     int     id;
     struct device   dev;
     u32     num_resources;      /* 资源总数 */
     struct resource * resource; /* 资源 */

     struct platform_device_id   *id_entry;
 };

其中有个重要的成员是resource，是设备的资源信息，如IO地址，中断号等。

 struct resource {
     resource_size_t start;      //资源的起始值
     resource_size_t end;        //资源的结束值
     const char *name;
     unsigned long flags;        //资源的类型，如IORESOURCE_IO,IORESOURCE_MEM,IORESOURCE_IRQ,IORESOURCE_DMA
     struct resource *parent, *sibling, *child;
 };

有的设备可能有多个资源，通常使用platform_get_resource函数来获取资源

 /**
  * platform_get_resource - get a resource for a device
  * @dev: platform device
  * @type: resource type
  * @num: resource index
  */
 struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,
                        unsigned int type, unsigned int num)
 {
     int i;

     for (i = 0; i < dev->num_resources; i++) {
         struct resource *r = &dev->resource[i];

         if (type == resource_type(r) && num-- == 0)
             return r;
     }
     return NULL;
 }

平台设备的注册，使用platform_device_register函数

 int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
 {
     device_initialize(&pdev->dev);
     return platform_device_add(pdev);
 }

platform_device_register函数先通过device_initialize函数初始化platform_device的device成员，然后调用platform_device_add向内核添加一个平台设备。

 int platform_device_add(struct platform_device *pdev)
 {
     int i, ret = 0;

     if (!pdev)  /* 如果pdev为空则返回EINVAL */
         return -EINVAL;

     /* 如果pdev->dev.parent为空则将pdev->dev.parent设置为platform_bus */
     if (!pdev->dev.parent)
         pdev->dev.parent = &platform_bus;

     pdev->dev.bus = &platform_bus_type;  /* 设置总线类型 */

     if (pdev->id != -1)      /* 如果id = -1则表示自动分配name */
         dev_set_name(&pdev->dev, "%s.%d", pdev->name,  pdev->id);
     else
         dev_set_name(&pdev->dev, pdev->name);

     for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) {
         struct resource *p, *r = &pdev->resource[i]; /* 获取资源 */

         if (r->name == NULL)
             r->name = dev_name(&pdev->dev);

         p = r->parent;
         if (!p) {
             if (resource_type(r) == IORESOURCE_MEM) /* 设置资源类型 */
                 p = &iomem_resource;
             else if (resource_type(r) == IORESOURCE_IO)
                 p = &ioport_resource;
         }

         if (p && insert_resource(p, r)) {
             printk(KERN_ERR
                    "%s: failed to claim resource %d\n",
                    dev_name(&pdev->dev), i);
             ret = -EBUSY;
             goto failed;
         }
     }

     pr_debug("Registering platform device '%s'. Parent at %s\n",
          dev_name(&pdev->dev), dev_name(pdev->dev.parent));

     /* 向内核添加一个device */
     ret = device_add(&pdev->dev);
     if (ret == 0)
         return ret;

  failed:
     while (--i >= 0) {
         struct resource *r = &pdev->resource[i];
         unsigned long type = resource_type(r);

         if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO)
             release_resource(r);
     }

     return ret;
 }

platform_device_add最终调用device_add来完成平台设备的注册。

 相反地，如果要注销平台设备则使用platform_device_unregister函数

 void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
 {
     platform_device_del(pdev);
     platform_device_put(pdev);
 }

platform_device_unregister函数调用platform_device_del函数来注销平台设备

 void platform_device_del(struct platform_device *pdev)
 {
     int i;

     if (pdev) {
         device_del(&pdev->dev);

         for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) {
             struct resource *r = &pdev->resource[i];
             unsigned long type = resource_type(r);

             if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO)
                 release_resource(r);
         }
     }
 }

platform_device_del函数调用device_del函数来删除平台设备，相应地，要释放资源应调用release_resource函数，前提是资源的类型必须为IORESOURCE_MEM或者IORESOURCE_IO

platform_driver的定义：

 struct platform_driver {
     int (*probe)(struct platform_device *);
     int (*remove)(struct platform_device *);
     void (*shutdown)(struct platform_device *);
     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
     int (*resume)(struct platform_device *);
     struct device_driver driver;
     const struct platform_device_id *id_table;
 };

device_driver的定义：

 struct device_driver {
     const char      *name;
     struct bus_type     *bus;

     struct module       *owner;
     const char      *mod_name;  /* used for built-in modules */

     bool suppress_bind_attrs;   /* disables bind/unbind via sysfs */

     const struct of_device_id   *of_match_table;
     const struct acpi_device_id *acpi_match_table;

     int (*probe) (struct device *dev);
     int (*remove) (struct device *dev);
     void (*shutdown) (struct device *dev);
     int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);
     int (*resume) (struct device *dev);
     const struct attribute_group **groups;

     const struct dev_pm_ops *pm;

     struct driver_private *p;
 };

platform_driver结构体有device_driver成员，该成员的各自字段如上所示，device_driver也有probe、remove、shutdown等函数，在平台驱动注册的时候被初始化。

前面说过，当系统中存在有平台设备和平台驱动通过总线的match函数匹配后则会调用platform_driver的probe函数，参数为platform_device，有时候也通过id_table来判断是否匹配。

 struct platform_device_id {
     char name[PLATFORM_NAME_SIZE];
     kernel_ulong_t driver_data
             __attribute__((aligned(sizeof(kernel_ulong_t))));
 };

平台驱动的注册使用platform_driver_register函数

 int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)
 {
     drv->driver.bus = &platform_bus_type;
     if (drv->probe)
         drv->driver.probe = platform_drv_probe;
     if (drv->remove)
         drv->driver.remove = platform_drv_remove;
     if (drv->shutdown)
         drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;
     if (drv->suspend)
         drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;
     if (drv->resume)
         drv->driver.resume = platform_drv_resume;
     return driver_register(&drv->driver);
 }

先初始化platform_driver里的driver，该driver的类型为device_driver，设置driver的bus为platform_bus_type；设置driver的probe为platform_drv_probe；设置driver的remove为platform_drv_remove；设置driver的shutdown为platform_drv_shutdown；设置driver的suspend为platform_drv_suspend；设置driver的resume为platform_drv_resume，最后调用driver_register函数来注册平台驱动。

相反地，要注销平台驱动的话，使用platform_driver_unregister函数

 void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv)
 {
     driver_unregister(&drv->driver);
 }

附韦老师总结的bus_drv_dev模型的框架图

文件转载于：http://blog.csdn.net/lwj103862095/article/details/17957637