ELADCMSecondEditionChapterFivePartⅨ

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驱动进化之路:总线设备驱动模型

示例:
EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 083.png

驱动编写的3种方法

以LED驱动为例:

传统写法

EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 084.png
使用哪个引脚,怎么操作引脚,都写死在代码中。
最简单,不考虑扩展性,可以快速实现功能。
修改引脚时,需要重新编译。

总线设备驱动模型

EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 085.png
引入platform_device/platform_driver,将“资源”与“驱动”分离开来。
代码稍微复杂,但是易于扩展。
冗余代码太多,修改引脚时设备端的代码需要重新编译。
更换引脚时,上图中的led_drv.c基本不用改,但是需要修改led_dev.c

设备树

EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 086.png
通过配置文件──设备树来定义“资源”。
代码稍微复杂,但是易于扩展。
无冗余代码,修改引脚时只需要修改dts文件并编译得到dtb文件,把它传给内核。
无需重新编译内核/驱动。

在Linux中实现“分离”:Bus/Dev/Drv模型

EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 087.png

匹配规则

最先比较:platform_device. driver_override和platform_driver.driver.name

可以设置platform_device的driver_override,强制选择某个platform_driver。

然后比较:platform_device. name和platform_driver.id_table[i].name

Platform_driver.id_table是“platform_device_id”指针,表示该drv支持若干个device,它里面列出了各个device的{.name, .driver_data},其中的“name”表示该drv支持的设备的名字,driver_data是些提供给该device的私有数据。

最后比较:platform_device.name和platform_driver.driver.name

platform_driver.id_table可能为空,
这时可以根据platform_driver.driver.name来寻找同名的platform_device。

函数调用关系

platform_device_register
	platform_device_add
		device_add
			bus_add_device // 放入链表
			bus_probe_device  // probe枚举设备,即找到匹配的(dev, drv)
				device_initial_probe
					__device_attach
						bus_for_each_drv(...,__device_attach_driver,...)
							__device_attach_driver
								driver_match_device(drv, dev) // 是否匹配
								driver_probe_device         // 调用drv的probe

platform_driver_register
	__platform_driver_register
		driver_register
			bus_add_driver // 放入链表
				driver_attach(drv)
						bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
							__driver_attach
								driver_match_device(drv, dev) // 是否匹配
								driver_probe_device         // 调用drv的probe

常用函数

这些函数可查看内核源码:drivers/base/platform.c,根据函数名即可知道其含义。
下面摘取常用的几个函数。

注册/反注册

platform_device_register/ platform_device_unregister
platform_driver_register/ platform_driver_unregister
platform_add_devices // 注册多个device

获得资源

返回该dev中某类型(type)资源中的第几个(num):
EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 088.png
返回该dev所用的第几个(num)中断:
EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 089.png
通过名字(name)返回该dev的某类型(type)资源:
EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 090.png
通过名字(name)返回该dev的中断号:
EmbeddedLinuxApplicationDevelopmentCompleteManualSecondEditionChapterFive 091.png

怎么写程序

分配/设置/注册platform_device结构体

在里面定义所用资源,指定设备名字。

分配/设置/注册platform_driver结构体

在其中的probe函数里,分配/设置/注册file_operations结构体,
并从platform_device中确实所用硬件资源。
指定platform_driver的名字。

课后作业

在内核源码中搜索platform_device_register可以得到很多驱动,选择一个作为例子:
① 确定它的名字
② 根据它的名字找到对应的platform_driver
③ 进入platform_device_register/platform_driver_register内部,分析dev和drv的匹配过程