Linux 设备驱动开发 —— platform设备驱动应用实例解析
前面我们已经学习了platform设备的理论知识Linux 设备驱动开发 —— platform 设备驱动 ,下面将通过一个实例来深入我们的学习。
一、platform 驱动的工作过程
platform模型驱动编程,platform 驱动只是在字符设备驱动外套一层platform_driver 的外壳。
在一般情况下,2.6内核中已经初始化并挂载了一条platform总线在sysfs文件系统中。那么我们编写platform模型驱动时,需要完成两个工作:
a -- 实现platform驱动
架构就很简单,如下所示:
platform驱动模型三个对象:platform总线、platform设备、platform驱动。
platform总线对应的内核结构:struct bus_type-->它包含的最关键的函数:match() (要注意的是,这块由内核完成,我们不参与)
platform设备对应的内核结构:struct platform_device-->注册:platform_device_register(unregister)
platform驱动对应的内核结构:struct platform_driver-->注册:platform_driver_register(unregister)
那具体platform驱动的工作过程是什么呢:
如果先注册设备,驱动还没有注册,那么设备在被注册到总线上时,将不会匹配到与自己同名的驱动,然后在驱动注册到总线上时,因为设备已注册,那么总线会立即匹配与绑定这时的同名的设备与驱动,再调用驱动中的probe函数等;
如果是驱动先注册,同设备驱动一样先会匹配失败,匹配失败将导致它的probe函数暂不调用,而是要等到设备注册成功并与自己匹配绑定后才会调用。
二、实现platform 驱动与设备的详细过程
1、思考问题?
在分析platform 之前,可以先思考一下下面的问题:
a -- 为什么要用 platform 驱动?不用platform驱动可以吗?
b -- 设备驱动中引入platform 概念有什么好处?
现在先不回答,看完下面的分析就明白了,后面会附上总结。
2、platform_device 结构体 VS platform_driver 结构体
这两个结构体分别描述了设备和驱动,二者有什么关系呢?先看一下具体结构体对比
设备(硬件部分):中断号,寄存器,DMA等
platform_device 结构体
|
驱动(软件部分)
platform_driver 结构体
|
struct platform_device {
const char *name; 名字
int id;
bool id_auto;
struct device dev; 硬件模块必须包含该结构体
u32 num_resources; 资源个数
struct resource *resource; 资源 人脉
const struct platform_device_id *id_entry;
/* arch specific additions */
struct pdev_archdata archdata;
};
|
struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *);
硬件和软件匹配成功之后调用该函数
int (*remove)(struct platform_device *);
硬件卸载了调用该函数
void (*shutdown)(struct platform_device *);
int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume)(struct platform_device *);
struct device_driver driver;内核里所有的驱动程序必须包含该结构体
const struct platform_device_id *id_table; 八字
};
|
设备实例:
static struct platform_device hello_device=
{
.name = "bigbang",
.id = -1,
.dev.release = hello_release,
};
|
驱动实例:
static struct platform_driver hello_driver=
{
.driver.name = "bigbang",
.probe = hello_probe,
.remove = hello_remove,
};
|
前面提到,实现platform模型的过程就是总线对设备和驱动的匹配过程 。打个比方,就好比相亲,总线是红娘,设备是男方,驱动是女方:
a -- 红娘(总线)负责男方(设备)和女方(驱动)的撮合;
b -- 男方(女方)找到红娘,说我来登记一下,看有没有合适的姑娘(汉子)—— int (*probe)(struct platform_device *) 匹配成功后驱动执行的第一个函数),当然如果男的跟小三跑了(设备卸载),女方也不会继续待下去的(
int (*remove)(struct platform_device *))。
3、设备资源结构体
在struct platform_device 结构体中有一重要成员 struct resource *resource
- struct resource {
- resource_size_t start; 资源起始地址
- resource_size_t end; 资源结束地址
- const char *name;
- unsigned long flags; 区分是资源什么类型的
- struct resource *parent, *sibling, *child;
- };
- #define IORESOURCE_MEM 0x00000200
- #define IORESOURCE_IRQ 0x00000400
flags 指资源类型,我们常用的是 IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ 这两种。start 和 end 的含义会随着 flags而变更,如
a -- flags为IORESOURCE_MEM 时,start 、end 分别表示该platform_device占据的内存的开始地址和结束值;
b -- flags为 IORESOURCE_IRQ
时,start 、end 分别表示该platform_device使用的中断号的开始地址和结束值;
下面看一个实例:
- static struct resource beep_resource[] =
- {
- [0] = {
- .start = 0x114000a0,
- .end = 0x114000a0+0x4,
- .flags = IORESOURCE_MEM,
- },
- [1] = {
- .start = 0x139D0000,
- .end = 0x139D0000+0x14,
- .flags = IORESOURCE_MEM,
- },
- };
- static struct file_operations hello_ops=
- {
- .open = hello_open,
- .release = hello_release,
- .unlocked_ioctl = hello_ioctl,
- };
- static int hello_remove(struct platform_device *pdev)
- {
- 注销分配的各种资源
- }
- static int hello_probe(struct platform_device *pdev)
- {
- 1.申请设备号
- 2.cdev初始化注册,&hello_ops
- 3.从pdev读出硬件资源
- 4.对硬件资源初始化,ioremap,request_irq( )
- }
- static int hello_init(void)
- {
- 只注册 platform_driver
- }
- static void hello_exit(void)
- {
- 只注销 platform_driver
- }
- struct bus_type platform_bus_type = {
- .name = "platform",
- .dev_groups = platform_dev_groups,
- .match = platform_match,
- .uevent = platform_uevent,
- .pm = &platform_dev_pm_ops,
- };
- __platform_driver_register()
- {
- drv->driver.bus = &platform_bus_type; 536行
- }
- 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);
- 匹配设备树信息,如果有设备树,就调用 of_driver_match_device() 函数进行匹配
- if (of_driver_match_device(dev, drv))
- return 1;
- 匹配id_table
- if (pdrv->id_table)
- return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;
- 最基本匹配规则
- return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
- }
a -- 为什么要用 platform 驱动?不用platform驱动可以吗?
b -- 设备驱动中引入platform 概念有什么好处?
引入platform模型符合Linux 设备模型 —— 总线、设备、驱动,设备模型中配套的sysfs节点都可以用,方便我们的开发;当然你也可以选择不用,不过就失去了一些platform带来的便利;
Linux 字符设备驱动开发基础(二)—— 编写简单 PWM 设备驱动, 下面来看一下,套上platform 外壳后的程序:
1、device.c
- #include <linux/module.h>
- #include <linux/device.h>
- #include <linux/platform_device.h>
- #include <linux/ioport.h>
- static struct resource beep_resource[] =
- {
- [0] ={
- .start = 0x114000a0,
- .end = 0x114000a0 + 0x4,
- .flags = IORESOURCE_MEM,
- },
- [1] ={
- .start = 0x139D0000,
- .end = 0x139D0000 + 0x14,
- .flags = IORESOURCE_MEM,
- }
- };
- static void hello_release(struct device *dev)
- {
- printk("hello_release\n");
- return ;
- }
- static struct platform_device hello_device=
- {
- .name = "bigbang",
- .id = -1,
- .dev.release = hello_release,
- .num_resources = ARRAY_SIZE(beep_resource),
- .resource = beep_resource,
- };
- static int hello_init(void)
- {
- printk("hello_init");
- return platform_device_register(&hello_device);
- }
- static void hello_exit(void)
- {
- printk("hello_exit");
- platform_device_unregister(&hello_device);
- return;
- }
- MODULE_LICENSE("GPL");
- module_init(hello_init);
- module_exit(hello_exit);
2、driver.c
- #include <linux/module.h>
- #include <linux/fs.h>
- #include <linux/cdev.h>
- #include <linux/device.h>
- #include <linux/platform_device.h>
- #include <asm/io.h>
- static int major = 250;
- static int minor=0;
- static dev_t devno;
- static struct class *cls;
- static struct device *test_device;
- #define TCFG0 0x0000
- #define TCFG1 0x0004
- #define TCON 0x0008
- #define TCNTB0 0x000C
- #define TCMPB0 0x0010
- static unsigned int *gpd0con;
- static void *timer_base;
- #define MAGIC_NUMBER 'k'
- #define BEEP_ON _IO(MAGIC_NUMBER ,0)
- #define BEEP_OFF _IO(MAGIC_NUMBER ,1)
- #define BEEP_FREQ _IO(MAGIC_NUMBER ,2)
- static void fs4412_beep_init(void)
- {
- writel ((readl(gpd0con)&~(0xf<<0)) | (0x2<<0),gpd0con);
- writel ((readl(timer_base +TCFG0 )&~(0xff<<0)) | (0xff <<0),timer_base +TCFG0);
- writel ((readl(timer_base +TCFG1 )&~(0xf<<0)) | (0x2 <<0),timer_base +TCFG1 );
- writel (500, timer_base +TCNTB0 );
- writel (250, timer_base +TCMPB0 );
- writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x2 <<0),timer_base +TCON );
- }
- void fs4412_beep_on(void)
- {
- writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x9 <<0),timer_base +TCON );
- }
- void fs4412_beep_off(void)
- {
- writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x0 <<0),timer_base +TCON );
- }
- static void beep_unmap(void)
- {
- iounmap(gpd0con);
- iounmap(timer_base);
- }
- static int beep_open (struct inode *inode, struct file *filep)
- {
- fs4412_beep_on();
- return 0;
- }
- static int beep_release(struct inode *inode, struct file *filep)
- {
- fs4412_beep_off();
- return 0;
- }
- #define BEPP_IN_FREQ 100000
- static void beep_freq(unsigned long arg)
- {
- writel(BEPP_IN_FREQ/arg, timer_base +TCNTB0 );
- writel(BEPP_IN_FREQ/(2*arg), timer_base +TCMPB0 );
- }
- static long beep_ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg)
- {
- switch(cmd)
- {
- case BEEP_ON:
- fs4412_beep_on();
- break;
- case BEEP_OFF:
- fs4412_beep_off();
- break;
- case BEEP_FREQ:
- beep_freq( arg );
- break;
- default :
- return -EINVAL;
- }
- return 0;
- }
- static struct file_operations beep_ops=
- {
- .open = beep_open,
- .release = beep_release,
- .unlocked_ioctl = beep_ioctl,
- };
- static int beep_probe(struct platform_device *pdev)
- {
- int ret;
- printk("match ok!");
- gpd0con = ioremap(pdev->resource[0].start,pdev->resource[0].end - pdev->resource[0].start);
- timer_base = ioremap(pdev->resource[1].start, pdev->resource[1].end - pdev->resource[1].start);
- devno = MKDEV(major,minor);
- ret = register_chrdev(major,"beep",&beep_ops);
- cls = class_create(THIS_MODULE, "myclass");
- if(IS_ERR(cls))
- {
- unregister_chrdev(major,"beep");
- return -EBUSY;
- }
- test_device = device_create(cls,NULL,devno,NULL,"beep");//mknod /dev/hello
- if(IS_ERR(test_device))
- {
- class_destroy(cls);
- unregister_chrdev(major,"beep");
- return -EBUSY;
- }
- fs4412_beep_init();
- return 0;
- }
- static int beep_remove(struct platform_device *pdev)
- {
- beep_unmap();
- device_destroy(cls,devno);
- class_destroy(cls);
- unregister_chrdev(major,"beep");
- return 0;
- }
- static struct platform_driver beep_driver=
- {
- .driver.name = "bigbang",
- .probe = beep_probe,
- .remove = beep_remove,
- };
- static int beep_init(void)
- {
- printk("beep_init");
- return platform_driver_register(&beep_driver);
- }
- static void beep_exit(void)
- {
- printk("beep_exit");
- platform_driver_unregister(&beep_driver);
- return;
- }
- MODULE_LICENSE("GPL");
- module_init(beep_init);
- module_exit(beep_exit);
3、makefile
- ifneq ($(KERNELRELEASE),)
- obj-m:=device.o driver.o
- $(info "2nd")
- else
- #KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
- KDIR := /home/fs/linux/linux-3.14-fs4412
- PWD:=$(shell pwd)
- all:
- $(info "1st")
- make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
- clean:
- rm -f *.ko *.o *.symvers *.mod.c *.mod.o *.order
- endif
4、test.c
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/stat.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <stdio.h>
- main()
- {
- int fd,i,lednum;
- fd = open("/dev/beep",O_RDWR);
- if(fd<0)
- {
- perror("open fail \n");
- return ;
- }
- sleep(10);
- close(fd);
- }
Linux 设备驱动开发 —— platform设备驱动应用实例解析的更多相关文章
- Linux驱动开发:USB驱动之usb_skel分析
在学习了这么些天的驱动之后,个人觉得驱动就是个架构的问题,只要把架构弄清楚了 然后往里面添砖加瓦就可以了,所以似乎看起来不是太困难,但也许是是我经验不足吧,这只能算是个人浅见了 这两天在学习USB驱动 ...
- usb驱动开发22之驱动生命线
我们总是很喜欢高潮,不是吗?那就好好对待她哦.我们来看一下linux中的高潮部分设备是怎么从Address进入Configured的. usb_set_configuration函数的代码就不贴了,可 ...
- usb驱动开发21之驱动生命线
现在开始就沿着usb_generic_driver的生命线继续往下走.设备的生命线你可以为是从你的usb设备连接到hub的某个端口时开始,而驱动的生命线就必须得回溯到usb子系统的初始化函数usb_i ...
- 嵌入式驱动开发只设备数---dts
http://blog.sina.com.cn/s/blog_ad64b8200101e7q0.html
- Android系统移植与驱动开发——第六章——使用实例来理解Linux驱动开发及心得
Linux驱动的工作方式就是交互.例如向Linux打印机驱动发送一个打印命令,可以直接使用C语言函数open打开设备文件,在使用C语言函数ioctl向该驱动的设备文件发送打印命令.编写Linux驱动最 ...
- usb驱动开发23之驱动生命线
关于字符串描述符的地位仅次于设备/配置/接口/端点四大描述符,那四大设备必须得支持,而字符串描述符对设备来说则是可选的,这并不是就说字符串描述符不重要,对咱们来说,提供字符串描述符的设备要比没有提供的 ...
- [ Python ] Flask 基于 Web开发 大型程序的结构实例解析
作为一个编程入门新手,Flask是我接触到的第一个Web框架.想要深入学习,就从<FlaskWeb开发:基于Python的Web应用开发实战>这本书入手,本书由于是翻译过来的中文版,理解起 ...
- 驱动开发--【字符设备、块设备简介】【sky原创】
驱动开发 字符设备,块设备,网络设备 字符设备 以字节流的方式访问, 不能随机访问 有例外,显卡.EEPROM可以随机访问 EEPROM可以擦写1亿次,是一种字符设备,可以随机访问 读写是 ...
- linux驱动开发—基于Device tree机制的驱动编写
前言Device Tree是一种用来描述硬件的数据结构,类似板级描述语言,起源于OpenFirmware(OF).在目前广泛使用的Linux kernel 2.6.x版本中,对于不同平台.不同硬件,往 ...
随机推荐
- JS实现——计算两日期之差
在网上找了个js实现的,根据相差天数计算日期和根据两个日期计算相差多少天的示例和代码: 根据相差天数计算日期: 距离: 年 月 日 相差: 天 (输入负数则往前计算) 日期是: 根据日期计算相差天 ...
- chardet的下载及安装
1.chardet下载地址 https://pypi.python.org/pypi/chardet/3.0.4#downloads 2.解压至安装路径 D:\Program Files (x86)\ ...
- A Few Laughing Men
A Few Laughing Men CodeChef - LAUGHMEN Balaji is a great person to hang out with. He tells really am ...
- java反射的基本使用
反射机制是java中非常重要的功能,熟练使用反射功能对实际的开发有很大的帮助. 一,通过反射获取对象实例 使用的对象User package whroid.java.reflect; public c ...
- Python Mysql学习总结
任何应用都离不开数据,所以在学习python的时候,当然也要学习一个如何用python操作数据库了.MySQLdb就是python对mysql数据库操作的模块.官方Introduction : MyS ...
- [OJ#15]TR #2 画心
[OJ#15]TR #2 画心 试题描述 渠是一名画师.渠有一支神奇的画笔,可以画尽因果. 渠要画一幅画,这幅画由N个线段组成,线段从1开始编号,第i条线段有一个特殊的因果值Ai. 由于画太长了,渠不 ...
- Hadoop High Availability
Hadoop High Availability HA(High Available), 高可用,是保证业务连续性的有效解决方案, 通常通过设置备用节点的方式实现; 一般分为执行业务的称为活动节点(A ...
- Linux服务器的安装
命令:1. mount /mnt/cdrom/回车 安装光驱2. cd /mnt/cdrom/ 进入光驱目录3. cd /mnt/cdrom/RedHat/RPMS/ 进入RPMS目录4. rpm - ...
- uva 12723 概率dp
Dudu is a very starving possum. He currently stands in the first shelf of a fridge. This fridge isco ...
- poj 1081 To The Max
To The Max Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)Total ...