设备树下的 platform 驱动编写

设备树下的 platform 驱动编写

设备树下的 platform 驱动简介

platform 驱动框架分为总线、设备和驱动，其中总线不需要我们这些驱动程序员去管理，这个是 Linux 内核提供的，我们在编写驱动的时候只要关注于设备和驱动的具体实现即可。在没有设备树的 Linux 内核下，我们需要分别编写并注册 platform_device 和 platform_driver，分别代表设备和驱动。在使用设备树的时候，设备的描述被放到了设备树中，因此 platform_device 就不需要我们去编写了。

1、在设备树中创建设备节点

肯定要先在设备树中创建设备节点来描述设备信息，重点是要设置好 compatible属性的值，因为 platform 总线需要通过设备节点的 compatible 属性值来匹配驱动！这点要切记。

示例代码 55.1.1 gpioled 设备节点
1 gpioled {
2 #address-cells = <1>;
3 #size-cells = <1>;
4 compatible = "atkalpha-gpioled";
5 pinctrl-names = "default";
6 pinctrl-0 = <&pinctrl_led>;
7 led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
8 status = "okay";
9 };

注意第 4 行的 compatible 属性值为“atkalpha-gpioled”，因此一会在编写 platform驱动的时候of_match_
table 属性表中要有“atkalpha-gpioled”。

2、编写 platform 驱动的时候要注意兼容属性
示例代码 55.1.2 of_match_table 匹配表的设置
1 static const struct of_device_id leds_of_match[] = {
2 { .compatible = "atkalpha-gpioled" }, /* 兼容属性 */
3 { /* Sentinel */ }
4 };
5 6
MODULE_DEVICE_TABLE(of, leds_of_match);
7 8
static struct platform_driver leds_platform_driver = {
9 .driver = {
10 .name = "imx6ul-led",
11 .of_match_table = leds_of_match,
12 },
13 .probe = leds_probe,
14 .remove = leds_remove,
15 };

第 1~4 行， of_device_id 表，也就是驱动的兼容表，是一个数组，每个数组元素为 of_device_id类型。每个数组元素都是一个兼容属性，表示兼容的设备，一个驱动可以跟多个设备匹配。这里我们仅仅匹配了一个设备，那就是 55.1.1 中创建的 gpioled 这个设备。第 2 行的 compatible 值为“atkalpha-gpioled”，驱动中的 compatible 属性和设备中的 compatible 属性相匹配，因此驱动中对应的 probe 函数就会执行。注意第 3 行是一个空元素，在编写 of_device_id 的时候最后一个元素一定要为空！
原因如下：使用一个结构数组来定义一系列的数据时，通常需要一个方法来标识数组的结束。在of_device_id数组中，这种标识是必要的，因为内核需要知道何时停止搜索这个数组。这就是为什么在of_device_id数组的最后一个元素通常是一个空元素的原因。
标记数组结束：Linux内核在处理设备匹配表时，会遍历of_device_id数组直到遇到一个完全为空的结构体。这个空结构体（所有字段为零）作为哨兵值，告诉内核已经到达数组的末尾。如果没有这个哨兵条目，内核在处理数组时可能会超出其边界，导致未定义行为或内存访问错误。
确保安全：在内核编程中，安全非常重要，因为任何小错误都可能导致系统崩溃或安全漏洞。使用哨兵条目是一种安全措施，防止内核代码在数组遍历时越界。
第 6 行， 通过 MODULE_DEVICE_TABLE 声明一下 leds_of_match 这个设备匹配表。
第 11 行，设置 platform_driver 中的 of_match_table 匹配表为上面创建的 leds_of_match，至此我们就设置好了 platform 驱动的匹配表了。

3、编写 platform 驱动

基于设备树的 platform 驱动和上一章无设备树的 platform 驱动基本一样，都是当驱动和设备匹配成功以后就会执行 probe 函数。我们需要在 probe 函数里面执行字符设备驱动那一套，当注销驱动模块的时候 remove 函数就会执行，都是大同小异的。
驱动程序如下：

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: leddriver.c
作者	  	: 左忠凯
版本	   	: V1.0
描述	   	: 设备树下的platform驱动
其他	   	: 无
论坛 	   	: www.openedv.com
日志	   	: 初版V1.0 2019/8/13 左忠凯创建
***************************************************************/#define LEDDEV_CNT		1				/* 设备号长度 	*/
#define LEDDEV_NAME		"dtsplatled"	/* 设备名字 	*/
#define LEDOFF 			0
#define LEDON 			1/* leddev设备结构体 */
struct leddev_dev{dev_t devid;				/* 设备号	*/struct cdev cdev;			/* cdev		*/struct class *class;		/* 类 		*/struct device *device;		/* 设备		*/int major;					/* 主设备号	*/	struct device_node *node;	/* LED设备节点 */int led0;					/* LED灯GPIO标号 */
};struct leddev_dev leddev; 		/* led设备 *//** @description		: LED打开/关闭* @param - sta 	: LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED* @return 			: 无*/
void led0_switch(u8 sta)
{if (sta == LEDON )gpio_set_value(leddev.led0, 0);else if (sta == LEDOFF)gpio_set_value(leddev.led0, 1);	
}/** @description		: 打开设备* @param - inode 	: 传递给驱动的inode* @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量* 					  一般在open的时候将private_data指向设备结构体。* @return 			: 0 成功;其他 失败*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &leddev; /* 设置私有数据  */return 0;
}/** @description		: 向设备写数据 * @param - filp 	: 设备文件，表示打开的文件描述符* @param - buf 	: 要写给设备写入的数据* @param - cnt 	: 要写入的数据长度* @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移* @return 			: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{int retvalue;unsigned char databuf[2];unsigned char ledstat;retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);if(retvalue < 0) {printk("kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}ledstat = databuf[0];if (ledstat == LEDON) {led0_switch(LEDON);} else if (ledstat == LEDOFF) {led0_switch(LEDOFF);}return 0;
}/* 设备操作函数 */
static struct file_operations led_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = led_open,.write = led_write,
};/** @description		: flatform驱动的probe函数，当驱动与* 					  设备匹配以后此函数就会执行* @param - dev 	: platform设备* @return 			: 0，成功;其他负值,失败*/
static int led_probe(struct platform_device *dev)
{	printk("led driver and device was matched!\r\n");/* 1、设置设备号 */if (leddev.major) {leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0);register_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME);} else {alloc_chrdev_region(&leddev.devid, 0, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME);leddev.major = MAJOR(leddev.devid);}/* 2、注册设备      */cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops);cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT);/* 3、创建类      */leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME);if (IS_ERR(leddev.class)) {return PTR_ERR(leddev.class);}/* 4、创建设备 */leddev.device = device_create(leddev.class, NULL, leddev.devid, NULL, LEDDEV_NAME);if (IS_ERR(leddev.device)) {return PTR_ERR(leddev.device);}/* 5、初始化IO */	leddev.node = of_find_node_by_path("/gpioled");if (leddev.node == NULL){printk("gpioled node nost find!\r\n");return -EINVAL;} leddev.led0 = of_get_named_gpio(leddev.node, "led-gpio", 0);if (leddev.led0 < 0) {printk("can't get led-gpio\r\n");return -EINVAL;}gpio_request(leddev.led0, "led0");gpio_direction_output(leddev.led0, 1); /* led0 IO设置为输出，默认高电平	*/return 0;
}/** @description		: platform驱动的remove函数，移除platform驱动的时候此函数会执行* @param - dev 	: platform设备* @return 			: 0，成功;其他负值,失败*/
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{gpio_set_value(leddev.led0, 1); 	/* 卸载驱动的时候关闭LED */gpio_free(leddev.led0);				/* 释放IO 			*/cdev_del(&leddev.cdev);				/*  删除cdev */unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 注销设备号 */device_destroy(leddev.class, leddev.devid);class_destroy(leddev.class);return 0;
}/* 匹配列表 */
static const struct of_device_id led_of_match[] = {{ .compatible = "atkalpha-gpioled" },{ /* Sentinel */ }
};/* platform驱动结构体 */
static struct platform_driver led_driver = {.driver		= {.name	= "imx6ul-led",			/* 驱动名字，用于和设备匹配 */.of_match_table	= led_of_match, /* 设备树匹配表 		 */},.probe		= led_probe,.remove		= led_remove,
};/** @description	: 驱动模块加载函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
static int __init leddriver_init(void)
{return platform_driver_register(&led_driver);
}/** @description	: 驱动模块卸载函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
static void __exit leddriver_exit(void)
{platform_driver_unregister(&led_driver);
}module_init(leddriver_init);
module_exit(leddriver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("wyw");

剩下操作过程都是一样的。

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