关于platform_device与platform_driver 的认识和了解

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关于platform_device与platform_driver 的认识和了解 [复制链接]

1. 做Linux方面也有三个多月了，对代码中的有些结构一直不是很明白，比如platform_device与platform_driver一直分不清关系。在网上搜了下，做个总结。两者的工作顺序是先定义platform_device -> 注册 platform_device->，再定义 platform_driver-> 注册 platform_driver。
   
2. （1）platform_device设备的注册过程必须在相应设备驱动加载之前被调用，因为驱动注册时需要匹配内核中所以已注册的设备名。platform_device 是在系统启动时在init.c 里的s3c_arch_init() 函数里进行注册的。这个函数申明为arch_initcall(s3c_arch_init); 会在系统初始化阶段被调用。arch_initcall 的优先级高于module_init，所以会在Platform 驱动注册之前调用。现在内核中不是采用arch_initcall(s3c_arch_init) 注册platform_device 结构体而是通过.init_machine成员将其保存在arch_initcall(customize_machine)等待调用（在mach-smdk6410.c中定义的MACHINE_START到MACHINE_END）；其实质是一样的均放在.initcall3.init等待调用。之后再定义结构体struct platform_driver，在驱动初始化函数中调用函数platform_driver_register() 注册 platform_driver。详细过程描述如下：
   
3.       Linux从2.6版本开始引入了platform这个概念，在开发底层驱动程序时，首先要确认的就是设备的资源信息，在2.6内核中将每个设备的资源用结构platform_device来描述，该结构体定义在kernel/include/linux/platform_device.h中，
   
4. struct platform_device
   
5. 
   
6. {
   
7.       const char * name;
   
8.       u32  id;
   
9.       struct device dev;
   
10.       u32  num_resources;
    
11.       struct resource * resource;
    
12. };
    
13. 
    
14. 
    
15. 该结构一个重要的元素是resource，该元素存入了最为重要的设备资源信息，定义在kernel/include/linux/ioport.h中，
    
16. 比如：
    
17. struct resource
    
18. 
    
19. {
    
20.        const char *name;
    
21.        unsigned long start, end;
    
22.        unsigned long flags;
    
23.        struct resource *parent, *sibling, *child;
    
24. };
    
25. 
    
26. 实例如：
    
27. static struct resource s3c_usb_resource[] = {
    
28. [0] = {
    
29.        .start = S3C_PA_USBHOST,
    
30.        .end   = S3C_PA_USBHOST + S3C_SZ_USBHOST - 1,
    
31.        .flags = IORESOURCE_MEM,
    
32.      },
    
33. [1] = {
    
34.        .start = IRQ_UHOST,
    
35.        .end   = IRQ_UHOST,
    
36.        .flags = IORESOURCE_IRQ,
    
37.      }
    
38. };
    
39. 
    
40. 
    
41. 以上是6410的USB  HOST分配的资源信息。第1组描述了这个usb host设备所占用的总线地址范围，起始地址和大小由硬件决定，IORESOURCE_MEM表示第1组描述的是内存类型的资源信息；第2组描述了这个usb host设备的中断号，也由硬件设定，IORESOURCE_IRQ表示第2组描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。
    
42.       有了resource信息，就可以定义platform_device了：
    
43. struct platform_device s3c_device_usb = {
    
44.          .name    = "s3c2410-ohci",  //s3c6410-usb
    
45.          .id    = -1,
    
46.          .num_resources   = ARRAY_SIZE(s3c_usb_resource),
    
47.          .resource   = s3c_usb_resource,
    
48.          .dev              = {
    
49.                  .dma_mask = &s3c_device_usb_dmamask,
    
50.                  .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL
    
51.              }
    
52. };
    
53. 
    
54. 
    
55. 有了platform_device就可以调用函数platform_add_devices向系统中添加该设备了。系统中的设备资源都可以采用这种方式列举在一起，然后成一个指针数组，如：
    
56. static struct platform_device *smdk6410_devices[] __initdata = {
    
57. ......
    
58. &s3c_device_usbgadget,
    
59. &s3c_device_usb,  //jeff add.
    
60. ......
    
61. }
    
62. 然后在6410的初始化函数smdk6410_machine_init（）中执行：
    
63. platform_add_devices(smdk6410_devices, ARRAY_SIZE(smdk6410_devices));将所有的device添加进系统。platform_add_devices的好处在于它是一次性的执行多个platform_device_register。
    
64. （2） 至于驱动程序需要实现结构体struct platform_driver，也定义在kernel/include/linux/platform_device.h中：
    
65. struct platform_driver {
    
66.       int (*probe)(struct platform_device *);
    
67.       int (*remove)(struct platform_device *);
    
68.       void (*shutdown)(struct platform_device *);
    
69.       int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
    
70.       int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);
    
71.       int (*resume_early)(struct platform_device *);
    
72.       int (*resume)(struct platform_device *);
    
73.       struct pm_ext_ops *pm;
    
74.       struct device_driver driver;
    
75. };
    
76. 
    
77. 
    
78. 则该处的USB HOST实现是：
    
79. static struct platform_driver ohci_hcd_s3c2410_driver = {
    
80.      .probe  = ohci_hcd_s3c2410_drv_probe,
    
81.      .remove  = ohci_hcd_s3c2410_drv_remove,
    
82.      .shutdown = usb_hcd_platform_shutdown,
    
83.      /*.suspend = ohci_hcd_s3c2410_drv_suspend, */
    
84.      /*.resume = ohci_hcd_s3c2410_drv_resume, */
    
85.      .driver  = {
    
86.           .owner = THIS_MODULE,
    
87.           .name = "s3c2410-ohci",
    
88.         },
    
89. };
    
90. 
    
91. 
    
92.       在驱动初始化（ohci-hcd.c的1124行）函数中调用函数platform_driver_register()注册该platform_driver，需要注意的是s3c_device_usb结构中name元素和ohci_hcd_s3c2410_driver 结构中driver.name必须是相同的，这样在platform_driver_register()注册时会对所有已注册的platform_device中元素的name和当前注册的platform_driver的driver.name进行比较，只有找到具备相同名称的platform_device存在后，platform_driver才能注册成功。当注册成功时会调用platform_driver结构元素probe函数指针，这里就是ohci_hcd_s3c2410_drv_probe开始探测加载。platform driver中的函数都是以platform device作为参数进入。
    
93. （3）为什么两个name的名字必须匹配才能实现device和driver的绑定？（1）在内核初始化时kernel_init()->do_basic_setup()->driver_init()->platform_bus_init()初始化platform_bus(虚拟总线)；（2）设备注册的时候platform_device_register()->platform_device_add()->(pdev->dev.bus = &platform_bus_type)把设备挂在虚拟的platform bus下；（3）驱动注册的时候platform_driver_register()->driver_register()->bus_add_driver()->driver_attach()->bus_for_each_dev()，对每个挂在虚拟的platform bus的设备作__driver_attach()->driver_probe_device()，判断drv->bus->match()是否存在并且是否执行成功，此时通过指针执行platform_match，比较strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE)，如果相符就调用really_probe（实际就是执行的相应设备的platform_driver->probe(platform_device)，注意platform_drv_probe的_dev参数是由bus_for_each_dev的next_device获得）开始真正的探测加载，如果probe成功则绑定该设备到该驱动。
    
94.       当进入probe函数后，需要获取设备的资源信息，根据参数type所指定类型，例如IORESOURCE_MEM，来分别获取指定的资源。
    
95. struct resource * platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num);当然，也可以固定资源类型，如获取资源中的中断号：struct int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num);
    
96.       probe函数一般完成硬件设备使能，struct resource的获取以及虚拟地址的动态映射和具体类型设备的注册（因为平台设备只是一种虚拟的设备类型);remove函数完成硬件设备的关闭，struct resource以及虚拟地址的动态映射的释放和具体类型设备的注销。只要和内核本身运行依赖性不大的外围设备 ( 换句话说只要不在内核运行所需的一个最小系统之内的设备 ), 相对独立的拥有各自独自的资源 (addresses and IRQs) ，都可以用platform_driver 实现。如：lcd,usb,uart 等，都可以用platfrom_driver 写，而timer,irq等最小系统之内的设备则最好不用platfrom_driver 机制，实际上内核实现也是这样的。
    
97. 
    
98. 参考原文：http://blog.chinaunix.net/u1/49507/showart_494193.html
    
99. 参考原文：http://blog.csdn.net/yd4330152763132/archive/2010/02/01/5275776.aspx

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[ 本帖最后由 Wince.Android 于 2013-6-14 16:37 编辑 ]

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文章还是不错的，适合初学者和中级开发者
原文地址
http://blog.csdn.net/zhandoushi1982/article/details/5130207

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在mach-s5pv210.c 里面有

1. MACHINE_START(SMDKV210, "SMDKV210")
   
2.         /* Maintainer: Kukjin Kim */
   
3.         .boot_params        = S5P_PA_SDRAM + 0x100,
   
4.         .init_irq        = s5pv210_init_irq,
   
5.         .map_io                = smdkv210_map_io,
   
6.         .init_machine        = smdkv210_machine_init,
   
7. #ifdef CONFIG_S5P_HIGH_RES_TIMERS
   
8.         .timer          = &s5p_systimer,
   
9. #else
   
10.         .timer                = &s5p_timer,
    
11. #endif
    
12. MACHINE_END

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1. static void __init smdkv210_machine_init(void)
   
2. {
   
3.         s3c_pm_init();
   
4. 
   
5.         smdkv210_dm9000_init();
   
6.         platform_add_devices(smdkv210_devices, ARRAY_SIZE(smdkv210_devices));
   
7. ...
   
8. ...
   
9. }

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说到这里，就以最近几天的sate210 android4.0 的电阻屏幕触摸屏涉及到的adc和触摸屏驱动为例子学习分析
上面涉及到了s3c_device_adc 和s3c_device_ts了。

1. static struct resource s3c_adc_resource[] = {
   
2.         [0] = {
   
3.                 .start = SAMSUNG_PA_ADC,
   
4.                 .end   = SAMSUNG_PA_ADC + SZ_256 - 1,
   
5.                 .flags = IORESOURCE_MEM,
   
6.         },
   
7.         [1] = {
   
8.                 .start = IRQ_TC,
   
9.                 .end   = IRQ_TC,
   
10.                 .flags = IORESOURCE_IRQ,
    
11.         },
    
12.         [2] = {
    
13.                 .start = IRQ_ADC,
    
14.                 .end   = IRQ_ADC,
    
15.                 .flags = IORESOURCE_IRQ,
    
16.         },
    
17. };
    
18. 
    
19. struct platform_device s3c_device_adc = { ——这个和前面mach-s5pv210.c 的文件是一样的了，就是靠这个链接起来的
    
20.         .name                = "samsung-adc",
    
21.         .id                = -1,
    
22.         .num_resources        = ARRAY_SIZE(s3c_adc_resource),
    
23.         .resource        = s3c_adc_resource,
    
24. };

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1. static struct platform_device_id s3c_adc_driver_ids[] = {
   
2.         {
   
3.                 .name                = "s3c24xx-adc",
   
4.                 .driver_data        = TYPE_S3C24XX,
   
5.         }, {
   
6.                 .name                = "s3c64xx-adc",
   
7.                 .driver_data        = TYPE_S3C64XX,
   
8.         }, {
   
9.                 .name                = "s5pv210-adc",  //这里怎么回事！怎么会没有platform_device s3c_device_adc 提到的名字samsung-adc 一致的？
   
10.                 .driver_data        = TYPE_S5PV210,
    
11.         },
    
12.         { }
    
13. };
    
14. MODULE_DEVICE_TABLE(platform, s3c_adc_driver_ids);
    
15. 
    
16. static struct platform_driver s3c_adc_driver = {
    
17.         .id_table        = s3c_adc_driver_ids,
    
18.         .driver                = {
    
19.                 .name        = "s3c-adc",
    
20.                 .owner        = THIS_MODULE,
    
21.         },
    
22.         .probe                = s3c_adc_probe,
    
23.         .remove                = __devexit_p(s3c_adc_remove),
    
24.         .suspend        = s3c_adc_suspend,
    
25.         .resume                = s3c_adc_resume,
    
26. };
    

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