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platform基础介绍

颜嘉福
2023-12-01

(1)什么是platform

paltform是一种虚拟的总线,用于管理外设资源内存资源中断资源。

在硬件上有USB-BUS总线,PCI-BUS总线,这是在物理设备上实际存在的总线。

USB-BUS管理USB设备,PCI总线管理PCI设备。

但是在实际中,一些设备不属于这些总线,一些SOC上面的控制器或者设备。

使用platform统一管理这些设备。

platform的一个优点就是将驱动和设备分开,提高驱动的移植性。

  1. 回顾传统的字符设备,是没有将驱动和设备分开的概念。

platform将驱动和设备分开为三部分,就提高了设备和驱动的可移植性。

platform_device platform_driver platform_bus

platform_device是基于底层的模块抽象出的,用于表示设备,就是我们的外设,描述外设的资源,占用的io资源,irq资源

驱动用来实现驱动设备的代码

总线可以看做是一个管理单元,用于管理设备和驱动的匹配,提供设备和驱动的匹配函数。

如何进行匹配的,哪一个platform_device和platform_driver进行匹配呢,是按照上面方式匹配的。也是platform_bus完成的工作。这个总线在系统启动的时候就会进行初始化,这样才能完成设备和驱动的匹配。

  1. 先分析platform启动的过程。

系统启动的时候会启动一个start_kernel()函数,

start_kernel执行一系列的初始化函数,然后调用rest_init(void)

rest_init会启动一个内核线程执行kernel_init函数继续初始化

最后会调用到do_basic_setup函数,也是一些的初始化

调用driver_init函数

在driver_init函数中调用paltform_bus_init函数

在platform_bus_init函数里面完成了platform虚拟设备的初始化。

主要的代码是上面的两句

1.device_register是注册一个设备,参数是一个结构体指针,定义如下

是一个device结构体,是设备的最基本的单元。是所有设备的基类。

device是一个面向对象的思想,当然还有不同的设备,当想定义不同的设备的时候,就继承这个结构体,然后添加一些不同的成员。

device_register是注册一个设备,注册到内核里面。

  1. 接下来bus_register是注册一个总线,参数是一个不是bustype是一个结构体指针,定义如下名字,属性,热插拔,电源管理

 

这个结构体就是描述一个虚拟总线,所以,这个结构体就是对里面platform总线的描述

其它的不管,但是match这个函数需要先提一下。platform_bus有两个功能,一个是管理设备和驱动,一个是实现设备和驱动的匹配。

platform_match函数就是完成设备和驱动匹配的函数。

上面就是总线的一个注册。

注册完设备和总线以后,platform总线就注册到内核里面了。接下来就可以使用platform总线架构管理设备和驱动了。

  1. 接下来讲解一些platform_device和platform_driver

platform_device中有一个platform_device结构体,是用来描述设备的结构体

platform_driver中有一个platform_driver结构体,是用来描述设备的驱动的

先看一下platform_device结构体

名字

id是第几个设备

device是描述设备的一个基类,是最核心的类

num_resourcez资源的数量

*resource就是来描述设备的资源

  1. 先介绍一些resource结构体

要描述一个设备,都需要哪些呢

start 资源的起始地址end资源的结束地址

名字,设备的名字

资源,io资源,中断资源,内存资源

flag表示的是什么样子的资源

下面又是一个resource结构体,分被指向父节点,兄弟节点和子节点

这个结构体就是系统里面管理resource的一种方式

(4)继续回到platform_device这个结构体

下面就是id_entry,匹配的时候会用到。

mfd_cell是用户多功能卡,多功能设备的实现

(6)接下来看一下platform_driver这个结构体

 

里面主要的就是probe函数和remove函数

原来驱动中的init函数放到probe函数里面执行

原来驱动中的exit函数放到remove函数里面执行

下面的shutdown suspend resume是电源管理相关的函数,设备的关闭,暂停和和恢复的动作,是可选的。

probe和remove需要自己实现

后面是一个device_driver表示一个驱动,是驱动的一个基类,和device一样,任何的驱动都继承这个基类。为什么要这样用呢,因为C语言里面没有继承,只能通过结构体来实现继承的操作

结构体后面一个id_table,在匹配的时候会用到这个成员。

匹配的操作,之后会讲到。

上面就是platform基本的结构体。

  1. 了解这些结构体以后。线面看如何把设备和驱动注册到系统里面

就是注册到platform虚拟总线上面。

总线管理设备和驱动。

当我们要写一个platform_device的时候,我们需要初始化platform_device里面的结构体,当初始化完platform_device里面的结构体的时候,我们向platform总线注册platfrom_device

同样的,我们编写一个platform_driver的时候,需要初始化相关的结构体,实现里面的函数,然后向platform_bus注册。

这样才能完成设备和驱动的匹配。

那这些注册函数都是在哪呢?都在platform.c里面,这个文件实现了所有的platfrom的操作。

  1. 怎么把一个platform设备注册到platform总线上面呢

 

 

平台设备的注册函数,参数是platform结构体,这个结构习需要在编写platform_device的时候初始化结构体,为他赋值。然后调用这个函数把platform设备注册到内核里面。

可以看到里面包含两个函数,一个是device_initiallize函数,里面的参数是一个dev,就是device这个结构体(设备的基类)。

然后调用platform_device_add这个函数

首先初始化的时候会将设备的父类初始化为platform_bus,

这个就是platform初始化的时候表示虚拟总线的设备,可以说明都是挂载在platform总线,所有的父设备都是platform_bus这个设备

接下来是设置设备的总线的类型为platform。这两步指定完了以后,就相当设备挂接到虚拟总线上了。

之后是对资源的初始化,最后调用device_add将设备注册到内核里面。

这就是如何注册一个平台设备。

(9)注册完平台设备以后就是注册一个平台驱动

和注册平台设备一样,首先在platfrom_driver里面也是需要定义一个platform_driver结构体来,完成相应的函数,初始化完成以后吧结构体作为参数放到这个函数里面

首先把驱动的总线类型甚至为platfrom,间接的挂载到platform总线上面.

然后调用driver_register函数将platfrom设备注册到内核里面。

总结:上面主要介绍了platform的概念,platform相比于传统设备驱动的优点,platform框架中使用的一些基本的结构体,内核启动的时候对platfrom的初始化。以及注册platfrom设备和platfrom驱动的函数。这些是一些基础的概念,

下面详细分析平台驱动的初始化函数,平台驱动的初始化函数是如何调用到的。以及平台驱动如何匹配的,平台驱动的初始化代码在哪里。

 

 

 

 

 

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