10_linux dirver platform 框架

1. 概述  

硬件上修改gpio端口后，为了让linux driver 代码修改尽量少，可以使用linux driver 的platform框架。
该框架让硬件dev和软件driver 分离开，尽量保证driver编写完成后，不需要再修改。
如果采用platform机制实现驱动程序, 驱动工程师只需维护两个数据结构, 分别初始化和注册硬件节点和软件节点
    struct platform_device
    struct platform_driver
       
        内核会帮做四件事：
        1.帮你遍历dev或者drv链表
        2.帮你调用总线提供的match进行匹配
        3.如果匹配成功,内核还会帮你调用软件节点的probe函数
        4.如果匹配成功,内核还会给probe函数传递匹配成功的硬件节点首地址
2. dev 信息

详解struct platform_device
    struct platform_device {
                const char            *name;
                int                        id;
                struct device            dev;
                u32                        num_resources;  // 目前不使用
                struct resource        * resource;                // 目前不使用
        };       
        功能: 描述dev链表上每个纯硬件节点属性
        name: 指定一个硬件节点名称,用于匹配,必须初始化
        id:   指定一个硬件节点编号,如果dev链表上只有一个名称为name的硬件节点,id=-1;
              如果dev链表上有多个同名的硬件节点, 通过id进行标识：id=0,1,2,....
        dev:  只需关注其中的void *platform_data字段用于装载驱动工程师自定义的纯硬件信息
                  struct device {  void *platform_data; };
        num_resources：用于指示resource描述的硬件信息的个数,即：num_resources = ARRAY_SIZE(led_res)
                                   切记：num_resources只能和resource一起使用
                                  
        resource：用于装载resource描述的硬件信息, 此数据结构struct resource是内核声明的
       
        总结：装载硬件信息的方法有两种，目前采用第一种方法
                1.自定义描述
                2.resource描述
                两种方法可以同时使用,也可以单独使用
       
    配套函数：
        int platform_device_register(struct platform_device *pdev);
        功能：向内核dev链表添加硬件节点, 此时内核会帮你遍历,匹配,调用probe,传递参数
                  
    void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev);
        功能：从内核dev链表删除硬件节点对象
       
        对应的头文件：
示例代码：

1. $cat led.h
2. #ifndef __LED_H_
3. #define __LED_H_
5. struct led_resource {
6.     char *name;
7.     int gpio;
8. };
10. struct led_platform_data {
11.     struct led_resource *pres;
12.     int numbs;
13. };
15. #endif
17. $cat dev_led.c
18. #include <linux/init.h>
19. #include <linux/module.h>
20. #include <linux/platform_device.h>
21. #include <linux/gpio.h>
22. #include <mach/platform.h>
23. #include "led.h"
25. // 定义
26. struct led_resource led_res[] = {
27.     {.name = "LED1",   .gpio = PAD_GPIO_C + 12},
28.     {.name = "LED2",   .gpio = PAD_GPIO_C +  7},
29.     {.name = "LED3",   .gpio = PAD_GPIO_C + 11},
30.     {.name = "LED4",   .gpio = PAD_GPIO_B + 26},
31. };
33. struct led_platform_data led = {
34.     .pres = led_res,
35.     .numbs = ARRAY_SIZE(led_res)
36. };
38. void led_release(struct device *dev) {}
40. struct platform_device led_dev = {
41.     .name = "tarena_led",
42.     .id = -1,
43.     .dev = {
44.         .platform_data = &led,
45.         .release = led_release
46.     }
47. };
49. int led_dev_init(void) {
50.     int i;
51.     printk("%s, dev=%p, platform_data=%p\n", __func__, &led_dev, led_dev.dev.platform_data);
52.     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(led_res); i++) {
53.         printk("%s, %p\n", led_res[i].name, &led_res[i]);
54.     }
55.     platform_device_register(&led_dev);
56.     return 0;
57. }
59. void led_dev_exit(void) {
60.     platform_device_unregister(&led_dev);
61. }
63. module_init(led_dev_init);
64. module_exit(led_dev_exit);
65. MODULE_LICENSE("GPL");

复制代码

3. drv 信息

详解struct platform_driver
    struct platform_driver {
                struct device_driver driver;
                int (*probe)(struct platform_device *pdev);
                int (*remove)(struct platform_device *pdev);
        };       
        功能：描述软件节点信息
        driver:只关注其中的char *name字段,用于匹配
               struct device_driver {
                                const char *name;
                   }
    probe:硬件节点和软件节点匹配成功,内核调用
                  形参pdev指向匹配成功的硬件节点(&led_dev)
        remove:删除软件节点或者硬件节点,内核调用此函数
                  形参pdev指向匹配成功的硬件节点(&led_dev)
                  只调用一次
       
        配套函数：
        //向drv链表添加软件节点
        //内核帮你做遍历,匹配,调用probe,传递硬件节点的参数：platform_device
        int platform_driver_register(struct platform_driver *drv);
       
        //从drv链表删除软件节点
        void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv);
       
        对应的头文件：

1. $cat drv_led.c
2. // led_drv.c
3. #include <linux/init.h>
4. #include <linux/module.h>
5. #include <linux/platform_device.h>
6. #include <linux/gpio.h>
7. #include <mach/platform.h>
8. #include "led.h"
10. struct led_platform_data* p_led;
12. int led_probe(struct platform_device *pdev) {
13.     int i = 0;
14.     p_led = pdev->dev.platform_data;
16.     printk("%s, dev=%p, platform_data=%p, p_led->pres=%p, numbs=%d\n",
17.             __func__, pdev,  p_led, p_led->pres,  p_led->numbs);
18.     for (i = 0; i < p_led->numbs; i++) {
19.         printk("%s,  %p\n",  p_led->pres[i].name,  &p_led->pres[i]);
20.     }
22.     return 0;
23. };
25. int led_remove(struct platform_device *pdev) {
26.     return 0;
27. };
29. struct platform_driver led_drv = {
30.     .driver = { .name = "tarena_led"},
31.     .probe = led_probe,
32.     .remove = led_remove
33. };
35. int led_drv_init(void) {
36.     platform_driver_register(&led_drv);
37.     return 0;
38. }
40. void led_drv_exit(void) {
41.     platform_driver_unregister(&led_drv);
42. }
44. module_init(led_drv_init);
45. module_exit(led_drv_exit);
46. MODULE_LICENSE("GPL");

复制代码

4. 编译测试

1. $cat Makefile
3. # 指定模块名称（最终生成的 .ko 文件名）
4. obj-m += dev_led.o drv_led.o
5. all:
6.     make -C /opt/kernel SUBDIRS=$(PWD) modules
7.     cp *.ko /opt/rootfs/home/driver
8. clean:
9.     make -C  /opt/kernel SUBDIRS=$(PWD) clean

复制代码

测试信息：

1. /home/driver # insmod dev_led.ko
2. [ 1834.902000] led_dev_init, dev=bf010110, platform_data=bf010300
3. [ 1834.902000] LED1, bf0102e0
4. [ 1834.903000] LED2, bf0102e8
5. [ 1834.904000] LED3, bf0102f0
6. [ 1834.907000] LED4, bf0102f8
7. /home/driver #
8. /home/driver # insmod drv_led.ko
9. [ 1840.374000] led_probe, dev=bf010110, platform_data=bf010300, p_led->pres=bf0102e0, numbs=4
10. [ 1840.375000] LED1,  bf0102e0
11. [ 1840.376000] LED2,  bf0102e8
12. [ 1840.378000] LED3,  bf0102f0
13. [ 1840.379000] LED4,  bf0102f8
14. /home/driver #

复制代码

从测试信息看，dev文件中定义的硬件资源，都可以在drv文件中获取到。如果之后修改gpio，在dev 中修改就可以。
如果要操作gpio，可以在drv 文件中 创建字符设备或混杂设备，从而操作gpio

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