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一、平台总线的简介

1、平台总线的简介

（1）平台总线属于总线中的一种，相对于usb、pci、i2c等物理总线来说，平台总线是虚拟的、抽象出来的。

（2）CPU与外部通信有两种方式，即地址总线式连接（比如SoC内部集成的各种内部外设与CPU的连接）与专用接口式连接（比如nand和CPU连接）。平台总线对应着地址总线式连接设备。

2、平台总线的意义

平台总线的设计目的，是为了管理上的方便和统一。

二、平台总线的两员大将

平台总线的工作体系都定义在内核源代码drivers/base/platform.c中。

其主要涉及两个结构体：struct platform_device和 struct platform_driver。

1、struct platform_device 结构体

struct platform_device
{const char * name; // 平台总线下设备的名字int id;struct device dev; // 所有设备通用的属性部分u32 num_resources;// 设备使用到的resource（IO或者中断号等）的个数struct resource* resource;// 设备使用到的资源数组的首地址// 设备ID表，很多个类似的同系列的产品，可以用同一个驱动const struct platform_device_id* id_entry;/* arch specific additions */struct pdev_archdata archdata;// 自留地，用来提供扩展性的，表示设备的一些属性
};

2、struct platform_driver 结构体

struct platform_driver 
{int  (*probe)   (struct platform_device *);// 驱动探测函数int  (*remove)  (struct platform_device *);// 去掉一个设备void (*shutdown)(struct platform_device *);// 关闭一个设备int  (*suspend) (struct platform_device *, pm_message_t state);//挂起int  (*resume)  (struct platform_device *);//唤醒struct device_driver driver;// 所有设备共用的一些属性const struct platform_device_id *id_table;// 设备ID表，表示支持哪些设备
};

3、两个接口函数

（1）platform_device_register()：在系统启动时用来注册设备。

（2）platform_driver_register()：用来注册驱动。

三、平台总线的工作流程

1、工作流程简介

（1）第一步：系统启动时在bus系统中注册platform，使得在/sys/bus/目录有platform目录。

（2）第二步：内核移植的人负责提供platform_device，即提供板文件。

比如板文件x210_kernel\arch\arm\mach-s5pv210\mach-x210.c文件中部分内容如下：

#if defined(CONFIG_BACKLIGHT_PWM)
static struct platform_pwm_backlight_data smdk_backlight_data = {.pwm_id  = 0,.max_brightness = 255,.dft_brightness = 255,.pwm_period_ns  = 78770*4,
};static struct platform_device smdk_backlight_device = { //描述设备信息.name      = "pwm-backlight",.id        = -1,.dev        = {.parent = &s3c_device_timer[0].dev,.platform_data = &smdk_backlight_data,},
};static void __init smdk_backlight_register(void)
{int ret;
//省略部分代码ret = platform_device_register(&smdk_backlight_device);//进行设备注册if (ret)printk(KERN_ERR "smdk: failed to register backlight device: %d\n", ret);
}
#endif

（3）第三步：写驱动的人负责提供platform_driver，主要是填充结构体并register。

比如x210_kernel\drivers\video\backlight\pwm_bl.c文件部分代码如下：

static struct platform_driver pwm_backlight_driver = {.driver		= {.name	= "pwm-backlight",.owner	= THIS_MODULE,},.probe		= pwm_backlight_probe,.remove		= pwm_backlight_remove,.suspend	= pwm_backlight_suspend,.resume		= pwm_backlight_resume,
};static int __init pwm_backlight_init(void)
{return platform_driver_register(&pwm_backlight_driver);
}
module_init(pwm_backlight_init);

（4）第四步：平台总线的match函数通过driver和device两者的name发现它们匹配，于是调用driver的probe函数来完成驱动的初始化和安装，然后设备就工作起来了。这个是自动的，有别于之前的手动安装。

2、工作流程细述 

第一步：平台总线的注册

（1）平台总线注册函数：platform_bus_init()

int __init platform_bus_init(void)
{int error;early_platform_cleanup();error = device_register(&platform_bus);if (error)return error;error =  bus_register(&platform_bus_type);if (error)device_unregister(&platform_bus);return error;
}

由上可知，该函数调用bus_register()函数来注册平台总线“platform_bus_type”。平台总线“platform_bus_type”的定义如下：

struct bus_type platform_bus_type = {.name		= "platform",.dev_attrs	= platform_dev_attrs,.match		= platform_match,//重点关注一下该函数.uevent		= platform_uevent,.pm		= &platform_dev_pm_ops,
};

它是struct bus_type结构体类型的实例化，struct bus_type结构体内容如下。

struct bus_type {const char		*name;struct bus_attribute	*bus_attrs;struct device_attribute	*dev_attrs;struct driver_attribute	*drv_attrs;int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);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 dev_pm_ops *pm;struct bus_type_private *p;
};

（2）match函数

每种总线（包括平台总线、usb总线、i2c总线等）都会携带一个match函数，用来对总线下的device和driver进行匹配。理论上每种总线的匹配算法是不同的，但实际上都是看名字的。

由平台总线“platform_bus_type”的定义可知，平台总线的匹配方法是platform_match函数。其内容如下：

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);
}

static const struct platform_device_id *platform_match_id(const struct platform_device_id *id,struct platform_device *pdev)
{while (id->name[0]) {if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {pdev->id_entry = id;return id;}id++;}return NULL;
}

由此可知：如果驱动有id_table，则说明该驱动可能支持多个设备；这时候要去对比id_table中所有的name，只要找到一个与设备名字相同的就匹配上了不再找了，如果找完id_table都还没找到就说明没有匹配上。如果没有id_table或者没有匹配上，那就直接对比device和driver的name，如果还没匹配上那就匹配失败。

第二步：平台设备的注册

（1）平台设备的注册过程

内容总结

对于linux2.6 arm平台而言，对platform_device的定义通常在bsp的板文件中实现。板文件将众多设备归纳为一个数组，通过platform_add_devices()函数逐个注册。

过程分析

如何寻找在板文件定义的设备信息呢？可以通过搜索名字。以leds-s3c24xx.c这个驱动文件为例进行说明，由驱动名字可知它对应的设备名字叫做“s3c24xx_led”。

static struct platform_driver s3c24xx_led_driver = {.probe		= s3c24xx_led_probe,.remove		= s3c24xx_led_remove,.driver		= {.name		= "s3c24xx_led",//由此可知该驱动对应的设备名字应该也叫s3c24xx_led.owner		= THIS_MODULE,},
};

于是在SI工具里搜索这个内容，得知其出现在x210_kernel\arch\arm\mach-s3c2440\mach-mini2440.c文件中，内容如下：

static struct platform_device mini2440_led1 = {.name		= "s3c24xx_led",.id		= 1,.dev		= {.platform_data	= &mini2440_led1_pdata,},
};static struct platform_device mini2440_led2 = {.name		= "s3c24xx_led",.id		= 2,.dev		= {.platform_data	= &mini2440_led2_pdata,},
};static struct platform_device mini2440_led3 = {.name		= "s3c24xx_led",.id		= 3,.dev		= {.platform_data	= &mini2440_led3_pdata,},
};
……

由上可知其定义了mini2440_led1等设备信息。搜索关键词mini2440_led1，得知其出现在mach-mini2440.c文件中，其内容如下：

static struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata = {&s3c_device_ohci,&s3c_device_wdt,&s3c_device_i2c0,&s3c_device_rtc,&s3c_device_usbgadget,&mini2440_device_eth,&mini2440_led1,//这里&mini2440_led2,&mini2440_led3,&mini2440_led4,&mini2440_button_device,&s3c_device_nand,&s3c_device_sdi,&s3c_device_iis,&mini2440_audio,
};

由上可知，mach-mini2440.c文件将众多设备都归纳为一个指针数组mini2440_devices，通过在SI中搜索关键词mini2440_devices，得知其出现在mach-mini2440.c文件中，其内容如下：

static void __init mini2440_init(void)
{struct mini2440_features_t features = { 0 };int i;//省略部分代码//出现在这里platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));if (features.count)	/* the optional features */platform_add_devices(features.optional, features.count);}

platform_add_devices()函数内容如下，也就是循环利用platform_device_register函数，对每个平台设备进行注册。从代码可知，每个平台设备的注册都不能出错。

int platform_add_devices(struct platform_device **devs, int num)
{int i, ret = 0;for (i = 0; i < num; i++) {ret = platform_device_register(devs[i]);if (ret) {while (--i >= 0)platform_device_unregister(devs[i]);break;}}return ret;
}

 （2）平台设备的platform_data如何使用

platform_data，其实就是设备注册时要提供的与设备有关的一些数据（比如设备对应的gpio、使用到的中断号、设备名称等等），一般定义在板级文件里。比如平台设备mini2440_led1，其硬件信息里有platform_data。

//以下三个结构体的位置并非如下所示，只是为了一目了然而写在同一代码段里。
static struct platform_device mini2440_led1 = {.name		= "s3c24xx_led",.id		= 1,.dev		= {.platform_data	= &mini2440_led1_pdata,//关注这个},
};static struct s3c24xx_led_platdata mini2440_led1_pdata = {.name		= "led1",.gpio		= S3C2410_GPB(5),.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,.def_trigger	= "heartbeat",
};struct s3c24xx_led_platdata {unsigned int		 gpio;unsigned int		 flags;char			*name;char			*def_trigger;
};

在设备和驱动匹配之后，这些数据会由设备方转给驱动方（驱动的probe函数的第一句代码）。驱动拿到这些数据后，通过这些数据得知设备的具体信息，进而操作设备。如此一来，驱动源码中不携带数据，只负责算法（对硬件的操作方法）。现代驱动设计理念就是算法和数据分离，这样最大程度保持驱动的独立性和适应性。比如leds-s3c24xx.c作为驱动，不会携带设备信息，设备信息写在板文件mach-mini2440.c中。

static int s3c24xx_led_probe(struct platform_device *dev)
{   //在设备和驱动匹配之后，这些数据会由设备方转给驱动方（probe的第一句代码）struct s3c24xx_led_platdata *pdata = dev->dev.platform_data;struct s3c24xx_gpio_led *led;int ret;//省略部分代码//驱动拿到这些数据后，通过这些数据得知设备的具体信息，进而操作设备。if (pdata->flags & S3C24XX_LEDF_TRISTATE) {s3c2410_gpio_setpin(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_cfgpin(pdata->gpio, S3C2410_GPIO_INPUT);} else {s3c2410_gpio_pullup(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_setpin(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_cfgpin(pdata->gpio, S3C2410_GPIO_OUTPUT);}/* register our new led device *///这里的注册设备，与平台设备的注册，有矛盾吗？ret = led_classdev_register(&dev->dev, &led->cdev);if (ret < 0) {dev_err(&dev->dev, "led_classdev_register failed\n");kfree(led);return ret;}return 0;
}

s3c24xx_led_probe()函数中有设备的注册，板级文件间接调用platform_device_register()函数完成设备的注册，它们有什么区别吗？会不会冲突？

第三步：平台驱动的注册

（1）平台驱动的注册过程

以leds-s3c24xx.c这个驱动文件为例进行说明，平台驱动的注册如下： 

static struct platform_driver s3c24xx_led_driver = {.probe		= s3c24xx_led_probe,.remove		= s3c24xx_led_remove,.driver		= {.name		= "s3c24xx_led",//驱动名字，和设备名字应该一致.owner		= THIS_MODULE,},
};static int __init s3c24xx_led_init(void)
{return platform_driver_register(&s3c24xx_led_driver);
}static void __exit s3c24xx_led_exit(void)
{platform_driver_unregister(&s3c24xx_led_driver);
}module_init(s3c24xx_led_init);
module_exit(s3c24xx_led_exit);

（2）probe函数的功能和意义

static int s3c24xx_led_probe(struct platform_device *dev)
{struct s3c24xx_led_platdata *pdata = dev->dev.platform_data;struct s3c24xx_gpio_led *led;int ret;led = kzalloc(sizeof(struct s3c24xx_gpio_led), GFP_KERNEL);if (led == NULL) {dev_err(&dev->dev, "No memory for device\n");return -ENOMEM;}platform_set_drvdata(dev, led);led->cdev.brightness_set = s3c24xx_led_set;led->cdev.default_trigger = pdata->def_trigger;led->cdev.name = pdata->name;led->cdev.flags |= LED_CORE_SUSPENDRESUME;led->pdata = pdata;/* no point in having a pull-up if we are always driving */if (pdata->flags & S3C24XX_LEDF_TRISTATE) {s3c2410_gpio_setpin(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_cfgpin(pdata->gpio, S3C2410_GPIO_INPUT);} else {s3c2410_gpio_pullup(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_setpin(pdata->gpio, 0);s3c2410_gpio_cfgpin(pdata->gpio, S3C2410_GPIO_OUTPUT);}/* register our new led device */ret = led_classdev_register(&dev->dev, &led->cdev);if (ret < 0) {dev_err(&dev->dev, "led_classdev_register failed\n");kfree(led);return ret;}return 0;
}