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Linux下的platform機制

作者：楊老師,華清遠見教育科技集團講師。

從Linux2.6起，內核引入了一套新的驅動管理和注冊機制：Platform_device和Platform_driver。現在Linux中大部分的設備驅動都可以使用這套機制，總線為platform_bus，設備用platform_device表示，驅動用platform_driver進行注冊。

Linux的這種platform driver機制和傳統的device_driver機制相比，一個十分明顯的優勢在于platform機制將本身的資源注冊進內核，由內核統一管理，在驅動程序中使用這些資源時通過platform_device提供的標準接口進行申請并使用。這樣提高了驅動和資源管理的獨立性，并且擁有較好的可移植性和安全性。下面是SPI驅動層次示意圖，Linux中的SPI總線可理解為SPI控制器引出的總線：

 

 

和傳統的驅動一樣，platform機制也分為三個步驟：

1、總線注冊階段：

內核啟動初始化時的main.c文件中的start_kernel() →rest_init() →kernel_init()→do_basic_setup()→driver_init()→platform_bus_init()→ bus_register(&platform_bus_type)，注冊了一條platform總線(虛擬總線，platform_bus)。

2、添加設備階段：

int platform_device_register(struct platform_device *pdev); //注冊一個設備

int platform_add_devices(struct platform_device **pdevs, int ndev); //注冊多個設備

設備注冊的時候Platform_device_register()/platform_device_add()→(pdev→dev.bus = &platform_bus_type)→device_add()，就這樣把設備給掛到虛擬的總線上。

由分析可以知道: 使用逆向的分析可以知道:Platform_device_register() 這個函數在arch/arm/mach-s5pv210/mach-smdkv210.c 文件中使用了,

文件位置346行: platform_add_devices(smdkv210_devices, ARRAY_SIZE(smdkv210_devices));

然后在349行處 定義了一個宏 :MACHINE_START(SMDKV210, "SMDKV210") ,跟蹤這個宏可以知道這個宏的詳細定義,

#define MACHINE_START(_type,_name) \

static const struct machine_desc __mach_desc_##_type \

__used \

__attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = { \

.nr = MACH_TYPE_##_type, \

.name = _name,

#define MACHINE_END \

};

可以知道段代碼被定義在了.arch.info.init段 由系統的連接腳本指定,具體可以查看 arch/arm/kernel/vmlinux.lds 腳本可以知道

3、驅動注冊階段：

Platform_driver_register()→driver_register()→bus_add_driver()→driver_attach()→bus_for_each_dev(), 對在每個掛在虛擬的platform bus的設備作__driver_attach()→driver_probe_device(),判斷drv→bus→match()是否執行成功，此時通過指針執行platform_match→strncmp(pdev→name , drv→name , BUS_ID_SIZE),如果相符就調用really_probe(實際就是執行相應設備的platform_driver→probe(platform_device)。)開始真正的探測，如果probe成功，則綁定設備到該驅動。

從上面可以看出，platform機制后還是調用了bus_register() ,

device_add() , driver_register()這三個關鍵的函數。

下面看幾個結構體

struct platform_device (/include/linux/Platform_device.h)

{

constchar * name;

int id;

struct device dev;

u32 num_resources;

struct resource * resource;

};

Platform_device結構體描述了一個platform結構的設備，在其中包含了一般設備的結構體struct device dev;設備的資源結構體struct resource * resource;還有設備的名字const char * name。(注意，這個名字一定要和后面platform_driver.driver àname相同，原因會在后面說明。)

該結構體中重要的就是resource結構，這也是之所以引入platform機制的原因。

struct resource ( /include/linux/ioport.h)

{

resource_size_t start;

resource_size_t end;

constchar *name;

unsigned long flags;

struct resource *parent, *sibling, *child;

};

其中 flags位表示該資源的類型，start和end分別表示該資源的起始地址和結束地址(/include/linux/Platform_device.h)：

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 (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

int (*resume_early)(struct platform_device *);

int (*resume)(struct platform_device *);

struct device_driver driver;

};

Platform_driver結構體描述了一個platform結構的驅動。其中除了一些函數指針外，還有一個一般驅動的device_driver結構。

名字要一致的原因：

上面說的驅動在注冊的時候會調用函數bus_for_each_dev(), 對在每個掛在虛擬的platform bus的設備作__driver_attach()→driver_probe_device(),在此函數中會對dev和drv做初步的匹配，調用的是drv-

staticint platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)

{

struct platform_device *pdev = container_of(dev, struct platform_device, dev);

return (strncmp(pdev-

}

是比較dev和drv的name，相同則會進入really_probe()函數，從而進入自己寫的probe函數做進一步的匹配。所以dev→name和driver→drv→name在初始化時一定要填一樣的。

不同類型的驅動，其match函數是不一樣的，這個platform的驅動，比較的是dev和drv的名字，還記得usb類驅動里的match嗎?它比較的是Product ID和Vendor ID。

個人總結Platform機制的好處：

1、提供platform_bus_type類型的總線，把那些不是總線型的soc設備都添加到這條虛擬總線上。使得，總線——設備——驅動的模式可以得到普及。

2、提供platform_device和platform_driver類型的數據結構，將傳統的device和driver數據結構嵌入其中，并且加入resource成員，以便于和Open Firmware這種動態傳遞設備資源的新型bootloader和kernel 接軌。