platform设备和驱动与linux设备模型密切相关。platform在linux设备模型中,其实就是一种虚拟总线没有对应的硬件结构。它的主要作用就是管理系统的外设资源,比如io内存,中断信号线。现在大多数处理器芯片都是soc,如s3c2440,它包括处理器内核(arm920t)和系统的外设(lcd接口,nandflash接口等)。linux在引入了platform机制之后,内核假设所有的这些外设都挂载在platform虚拟总线上,以便进行统一管理。
二. platform 总线
1. 在系统中platform对应的文件drivers/base/platform.c,它不是作为一个模块注册到内核的,关键的注册总线的函数由系统初始化部分,对应/init/main.c中的do_basic_setup函数间接调用。这里可以看出platform非常重要,要在系统其他驱动加载之前注册。下面分析platform总线注册函数
- int __init platform_bus_init(void)
- {
- int error;
- early_platform_cleanup();
- error = device_register(&platform_bus);
- //总线也是设备,所以也要进行设备的注册
- if (error)
- return error;
- error = bus_register(&platform_bus_type);
- //注册platform_bus_type总线到内核
- if (error)
- device_unregister(&platform_bus);
- return error;
- }
2. platform_bus_type 总线结构与设备结构
(1) platform总线 设备结构
- struct device platform_bus = {
- .init_name = "platform",
- };
(2) platform总线 总线结构
- struct bus_type platform_bus_type = {
- .name = "platform",
- .dev_attrs = platform_dev_attrs,
- .match = platform_match,
- .uevent = platform_uevent,
- .pm = &platform_dev_pm_ops,
- };
platform_match match函数,这个函数在当属于platform的设备或者驱动注册到内核时就会调用,完成设备与驱动的匹配工作。
platform_uevent 热插拔操作函数
三. platform 设备
1. platform_device 结构
- struct platform_device {
- const char * name;
- int id;
- struct device dev;
- u32 num_resources;
- struct resource * resource;
- struct platform_device_id *id_entry;
- /* arch specific additions */
- struct pdev_archdata archdata;
- };
- struct resource {
- resource_size_t start;
- resource_size_t end;
- const char *name;
- unsigned long flags;
- struct resource *parent, *sibling, *child;
- };
2. 设备注册函数 platform_device_register
- int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
- {
- device_initialize(&pdev->dev);
- return platform_device_add(pdev);
- }
- int platform_device_add(struct platform_device *pdev)
- {
- int i, ret = 0;
- if (!pdev)
- return -EINVAL;
- if (!pdev->dev.parent)
- pdev->dev.parent = &platform_bus;
- //可以看出,platform设备的父设备一般都是platform_bus,所以注册后的platform设备都出现在/sys/devices/platform_bus下
- pdev->dev.bus = &platform_bus_type;
- //挂到platform总线上
- if (pdev->id != -1)
- dev_set_name(&pdev->dev, "%s.%d", pdev->name, pdev->id);
- else
- dev_set_name(&pdev->dev, "%s", pdev->name);
- //设置设备名字,这个名字与/sys/devices/platform_bus下的名字对应
- for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) { //下面操作设备所占用的系统资源
- struct resource *p, *r = &pdev->resource[i];
- if (r->name == NULL)
- r->name = dev_name(&pdev->dev);
- p = r->parent;
- if (!p) {
- if (resource_type(r) == IORESOURCE_MEM)
- p = &iomem_resource;
- else if (resource_type(r) == IORESOURCE_IO)
- p = &ioport_resource;
- }
- if (p && insert_resource(p, r)) {
- printk(KERN_ERR
- "%s: failed to claim resource %d\n",
- dev_name(&pdev->dev), i);
- ret = -EBUSY;
- goto failed;
- }
- }
- //上面主要是遍历设备所占用的资源,找到对应的父资源,如果没有定义,那么根据资源的类型,分别赋予iomem_resource和ioport_resource,然后调用insert_resource插入资源。
- //这样系统的资源就形成了一个树形的数据结构,便于系统的管理
- pr_debug("Registering platform device '%s'. Parent at %s\n",
- dev_name(&pdev->dev), dev_name(pdev->dev.parent));
- ret = device_add(&pdev->dev);
- //注册到设备模型中
- if (ret == 0)
- return ret;
- failed:
- while (--i >= 0) {
- struct resource *r = &pdev->resource[i];
- unsigned long type = resource_type(r);
- if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO)
- release_resource(r);
- }
- return ret;
- }
因为一种soc确定之后,其外设模块就已经确定了,所以注册platform设备就由板级初始化代码来完成,在mini2440中是mach-mini2440.c的mini2440_machine_init函数中调用platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices))来完成注册。这个函数完成mini2440的所有platform设备的注册:
(1) platform_add_devices函数是platform_device_register的简单封装,它向内核注册一组platform设备
(2) mini2440_devices是一个platform_device指针数组,定义如下:
- static struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata = {
- &s3c_device_usb,
- &s3c_device_rtc,
- &s3c_device_lcd,
- &s3c_device_wdt,
- &s3c_device_i2c0,
- &s3c_device_iis,
- &mini2440_device_eth,
- &s3c24xx_uda134x,
- &s3c_device_nand,
- &s3c_device_sdi,
- &s3c_device_usbgadget,
- };
- struct platform_device s3c_device_lcd = {
- .name = "s3c2410-lcd",
- .id = -1,
- .num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_lcd_resource),
- .resource = s3c_lcd_resource,
- .dev = {
- .dma_mask = &s3c_device_lcd_dmamask,
- .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL
- }
- };
- static struct resource s3c_lcd_resource[] = {
- [0] = {
- .start = S3C24XX_PA_LCD,
- .end = S3C24XX_PA_LCD + S3C24XX_SZ_LCD - 1,
- .flags = IORESOURCE_MEM,
- },
- [1] = {
- .start = IRQ_LCD,
- .end = IRQ_LCD,
- .flags = IORESOURCE_IRQ,
- }
- };
四. platform设备驱动
如果要将所写的驱动程序注册成platform驱动,那么所做的工作就是初始化一个platform_driver,然后调用platform_driver_register进行注册。
1. 基本数据机构platform_driver
- struct platform_driver {
- 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 (*resume)(struct platform_device *);
- struct device_driver driver;
- struct platform_device_id *id_table;
- };
- static struct platform_driver s3c2412fb_driver = {
- .probe = s3c2412fb_probe,
- .remove = s3c2410fb_remove,
- .suspend = s3c2410fb_suspend,
- .resume = s3c2410fb_resume,
- .driver = {
- .name = "s3c2412-lcd",
- .owner = THIS_MODULE,
- },
- };
2. 注册函数platform_driver_register
- int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)
- {
- drv->driver.bus = &platform_bus_type;
- if (drv->probe)
- drv->driver.probe = platform_drv_probe;
- if (drv->remove)
- drv->driver.remove = platform_drv_remove;
- if (drv->shutdown)
- drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;
- return driver_register(&drv->driver);
- }
五. 各环节的整合
前面提到mini2440板级初始化程序将它所有的platform设备注册到了linux设备模型核心中,在/sys/devices/platform目录中都有相应的目录表示。platform驱动则是由各个驱动程序模块分别注册到系统中的。但是他们是如何联系起来的呢,这就跟linux设备模型核心有关系了。在ldd3中的linux设备模型的各环节的整合中有详细的论述。这里简要说明一下platform实现的方法。每当注册一个platform驱动的时候就会调用driver_register,这个函数的调用会遍历设备驱动所属总线上的所有设备,并对每个设备调用总线的match函数。platform驱动是属于platform_bus_type总线,所以调用platform_match函数。这个函数实现如下:
- 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);
- }