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linux platform机制的好处

2015-12-30 18:04 274 查看

从Linux2.6起，引入了一套新的驱动管理和注册机制：Platform_device和Platform_driver。Linux中大部分的设备驱动，都可以使用这套机制，设备用platform_device表示，驱动用platform_driver进行注册。platform是一个虚拟的地址总线，相比pci，usb，它主要用于描述SOC上的片上资源，比如s3c2440上集成的控制器（lcd，watchdog，rtc等）， platform所描述的资源有一个共同点，就是在cpu的总线上直接取址。平台设备会分到一个名称(用在驱动绑定中)以及一系列诸如地址和中断请求号(IRQ)之类的资源。

Linux platform driver机制和传统的device_driver机制相比，一个十分明显的优势在于platform机制将本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序中使用这些资源时通过platform_device提供的标准接口进行申请并使用。这样提高了驱动和资源管理的独立性，并且拥有较好的可移植性和安全性。

和传统的驱动一样，platform机制也分为三个步骤：

[b]1 总线注册阶段：[/b]

内核启动初始化时的main.c文件中的kernel_init()-->do_basic_setup()-->driver_init()-->platform_bus_init()-->bus_register(&platform_bus_type)，注册了一条platform总线（虚拟总线）。

2 添加设备时：

设备注册的时候Platform_device_register()-->platform_device_add()-->(pdev->dev.bus = &platform_bus_type)->device_add()，就这样把设备给挂到虚拟的总线上。

3 驱动注册时：

Platform_driver_register()-->driver_register()-->bus_add_driver()-->driver_attach()-->bus_for_each_dev(), 对在每个挂在虚拟的platform bus的设备作__driver_attach()--> driver_probe_device(),判断drvàbusàmatch()是否执行成功，此时通过指针执行platform_match--> strncmp(pdev->name
, drv->name , BUS_ID_SIZE),如果相符就调用really_probe(实际就是执行相应设备的platform_driver->probe(platform_device)。)开始真正的探测，如果probe成功，则绑定设备到该驱动。

从上面可以看出，platform机制最后还是调用了bus_register() , device_add() , driver_register()这三个关键的函数。

下面看几个结构体：

struct platform_device (/include/linux/Platform_device.h)

{

const char * name;

int id;

struct device dev;

u32 num_resources;

struct resource * resource;

};

Platform_device结构体描述了一个platform结构的设备，在其中包含了一般设备的结构体struct device dev;设备的资源结构体struct resource * resource;还有设备的名字const char * name。（注意，这个名字一定要和后面platform_driver.driver àname相同，原因会在后面说明。）

该结构体中最重要的就是resource结构，这也是之所以引入platform机制的原因。

struct resource ( /include/linux/ioport.h)

{

resource_size_t start;

resource_size_t end;

const char *name;

unsigned long flags;

struct resource *parent, *sibling, *child;

};

其中 flags位表示该资源的类型，start和end分别表示该资源的起始地址和结束地址

struct platform_driver (/include/linux/Platform_device.h)

{

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 (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

int (*resume_early)(struct platform_device *);

int (*resume)(struct platform_device *);

struct device_driver driver;

};

Platform_driver结构体描述了一个platform结构的驱动。其中除了一些函数指针外，还有一个一般驱动的device_driver结构。

名字要一致的原因：

上面说的驱动在注册的时候会调用函数bus_for_each_dev(), 对在每个挂在虚拟的platform bus的设备作__driver_attach() à driver_probe_device(),在此函数中会对dev和drv做初步的匹配，调用的是drv->bus->match所指向的函数。platform_driver_register函数中drv->driver.bus = &platform_bus_type，所以drv->bus->match就为platform_bus_typeàmatch,为platform_match函数，该函数如下：

static int platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)

{

struct platform_device *pdev = container_of(dev, struct platform_device, dev);

return (strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0);

}

是比较dev和drv的name，相同则会进入really_probe（）函数，从而进入自己写的probe函数做进一步的匹配。所以devàname和driveràdrvàname在初始化时一定要填一样的。

不同类型的驱动，其match函数是不一样的，这个platform的驱动，比较的是dev和drv的名字，还记得usb类驱动里的match吗？它比较的是Product ID和Vendor ID。

个人总结Platform机制的好处：

1 提供platform_bus_type类型的总线，把那些不是总线型的soc设备都添加到这条虚拟总线上。使得，总线——设备——驱动的模式可以得到普及。

2 提供platform_device和platform_driver类型的数据结构，将传统的device和driver数据结构嵌入其中，并且加入resource成员，以便于和Open Firmware这种动态传递设备资源的新型bootloader和kernel 接轨。

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