学习目标: 学习实现platform机制的分层分离，并基于platform机制,编写led设备和驱动程序；
一、分离分层
输入子系统、usb设备比驱动以及platform类型的驱动等都体现出分离分层机制；如下图所示，一种典型的分离分层框架:
二、platform机制下的分离
分离就是在驱动层中使用platform机制把硬件相关的代码(固定的,如板子的网卡、中断地址)和驱动(会根据程序作变动,如点哪一个灯)分离开来，即要编写两个文件:dev.c和drv.c(platform设备和platform驱动)。
会在开发板/sys/bus/platform目录下出现这两个文件，并且在两个文件目录下存在命名相同的设备和驱动程序。
同样的，在/sys/bus/i2c等其它的总线类型目录下，也存在设备和驱动各自的目录。
platform总线：为platform_bus_type，是个全局变量,属于虚拟设备总线, 属于Linux中bus的一种：
struct bus_type platform_bus_type = {
.name = "platform",
.dev_attrs = platform_dev_attrs,
.match = platform_match,
.uevent = platform_uevent,
.suspend = platform_suspend,
.suspend_late = platform_suspend_late,
.resume_early = platform_resume_early,
.resume = platform_resume,
};
利用该设备总线，一旦一方注册就会调用.match函数进行匹配，将driver和device连接在一起，匹配成功后会调用driver程序里的.probe函数：
其中，device设备为挂接在platform总线下的设备, platform_device结构体类型，driver驱动为挂接在platform总线下,与某种设备相关的驱动程序, platform_driver结构体类型。
三、例程--基于platform机制,编写led设备和驱动程序
需要分别编写设备代码和驱动代码: led_dev.c 、led_drv.c。其中，
led_dev.c：指定设备硬件/寄存器资源。
led_drv.c：获取设备资源，初始化并操作led。
3.1 led_drv.c
/* 分配/设置/注册一个platform_driver */
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h> static int major;
static struct class *cls;
static volatile unsigned long *gpio_con;
static volatile unsigned long *gpio_dat;
static int pin; static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
/* 配置为输出 */
*gpio_con &= ~(0x3<<(pin*));
*gpio_con |= (0x1<<(pin*));
return ;
}
static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int val;
copy_from_user(&val, buf, count); // copy_to_user(); if (val == )
{
// 点灯
*gpio_dat &= ~(<<pin);
}
else
{
// 灭灯
*gpio_dat |= (<<pin);
}
return ;
}
static struct file_operations led_fops = {
.owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
.open = led_open,
.write = led_write,
}; /* 2.1 当驱动和设备都insmod加载后,然后bus总线会匹配成功,就进入.probe函数,
2.2 在.probe函数中便使用platform_get_resource()函数获取LED的地址和引脚,然后初始化LED,并注册字符设备,和设备节点"led"，
2.3 编写注册时的file_operations成员函数
*/
static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct resource *res; /* 根据platform_device的资源进行ioremap */
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, ); //IORESOURCE_MEM资源中的第0个
gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + );
gpio_dat = gpio_con + ; //指针加1==》相当于+4 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, ); //IORESOURCE_IRQ资源中的第0个
pin = res->start; /* 注册字符设备驱动程序 */
printk("led_probe, found led\n"); major = register_chrdev(, "myled", &led_fops); cls = class_create(THIS_MODULE, "myled"); class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, ), NULL, "led"); /* /dev/led */ return ;
}
static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
/* 卸载字符设备驱动程序 */
/* iounmap */
printk("led_remove, remove led\n"); class_device_destroy(cls, MKDEV(major, ));
class_destroy(cls);
unregister_chrdev(major, "myled");
iounmap(gpio_con); return ;
}
struct platform_driver led_drv = {
.probe = led_probe,
.remove = led_remove,
.driver = {
.name = "myled",
}
}; /*1. 注册的led驱动*/
static int led_drv_init(void)
{
platform_driver_register(&led_drv);
return ;
}
static void led_drv_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&led_drv);
}
module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
其中， platform_get_resource函数为：
struct resource * platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type,unsigned int num);
//获取设备的某个资源,获取成功,则返回一个resource资源结构体
//参数:
// *dev: 指向某个platform device设备
// type: 获取的资源类型
// num: type资源下的第几个数组
platform_driver结构体：
struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *);
int (*remove)(struct platform_device *);
void (*shutdown)(struct platform_device *); //断电
int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state); //休眠
int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume_early)(struct platform_device *);
int (*resume)(struct platform_device *); //唤醒
struct device_driver driver; //内嵌的driver, 主要是name成员：设备的名称
};
3.2 led_dev.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
/* 分配/设置/注册一个platform_device */
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h> static struct resource led_resource[] = {
[] = {
.start = 0x56000050, //寄存器的起始物理地址 GPFCON 0x56000050
.end = 0x56000050 + - ,
.flags = IORESOURCE_MEM, //哪一类资源
},
[] = {
.start = , //哪（位）个引脚
.end = ,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
} }; static void led_release(struct device * dev)
{
}
static struct platform_device led_dev = {
.name = "myled",
.id = -, //表示只有一个设备
.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),//资源数量,ARRAY_SIZE()函数:获取数量
.resource = led_resource,
.dev = {
.release = led_release,
},
}; static int led_dev_init(void)
{
platform_device_register(&led_dev);
return ;
} static void led_dev_exit(void)
{
platform_device_unregister(&led_dev);
}
module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
其中，platform_driver结构体：
struct platform_device {
const char * name; //设备名称，要与platform_driver的name一样,这样总线才能匹配成功
u32 id; //id号,插入总线下相同name的设备编号(一个驱动可以有多个设备),如果只有一个设备填-1
struct device dev; //内嵌的具体的device结构体,其中成员platform_data,是个void *类型,可以给平台driver提供各种数据(比如:GPIO引脚等等)
u32 num_resources; //资源数量，
struct resource * resource; //资源结构体,保存设备的信息
};
struct resource {
resource_size_t start; //起始资源,如果是地址的话,必须是物理地址
resource_size_t end; //结束资源,如果是地址的话,必须是物理地址
const char *name; //资源名
unsigned long flags; //资源的标志
//比如IORESOURCE_MEM,表示地址资源, IORESOURCE_IRQ表示中断引脚... ...
struct resource *parent, *sibling, *child; //资源拓扑指针父、兄、子,可以构成链表
};
3.3 测试程序
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h> /* led_test on
* led_test off
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int val = ;
fd = open("/dev/led", O_RDWR);
if (fd < )
{
printf("can't open!\n");
}
if (argc != )
{
printf("Usage :\n");
printf("%s <on|off>\n", argv[]);
return ;
} if (strcmp(argv[], "on") == )
{
val = ;
}
else
{
val = ;
}
write(fd, &val, );
return ;
}
1）将led_dev和led_drv编译为模块，加载。会在sys/bus/platform/devices目录下分别生成一个"myled"。
2）最后，编译应用程序，并在开发板运行可执行程序，控制led：
# led_test on
# led_test off