Linux Platform devices 平台设备驱动

platform平台设备驱动是基于设备总线驱动模型的，它只不过是将 device 进一步封装成为 platform_device，将 device_driver 进一步封装成为 platform_device_driver,前面已经分析过设备总线驱动模型，关于device 与 device_driver 的注册过程以及它们在sysfs文件系统中的层次关系就不在分析，本文重点分析platform平台设备驱动与设备总线驱动模型相比较新增添的那些东西。

在Linux设备模型的抽象中，存在着一类称作“Platform Device”的设备，内核是这样描述它们的（Documentation/driver-model/platform.txt）：

Platform devices are devices that typically appear as autonomous entities in the system. This includes legacy port-based devices and host bridges to peripheral buses, and most controllers integrated into system-on-chip platforms.  What they usually have in common is direct addressing from a CPU bus.  Rarely, a platform_device will be connected through a segment of some other kind of bus; but its registers will still be directly addressable.

概括来说，Platform设备包括：基于端口的设备（已不推荐使用，保留下来只为兼容旧设备，legacy）；连接物理总线的桥设备；集成在SOC平台上面的控制器；连接在其它bus上的设备（很少见）。等等。

这些设备有一个基本的特征：可以通过CPU bus直接寻址（例如在嵌入式系统常见的“寄存器”）。因此，由于这个共性，内核在设备模型的基础上（device和device_driver），对这些设备进行了更进一步的封装，抽象出paltform bus、platform device和platform driver，以便驱动开发人员可以方便的开发这类设备的驱动。

可以说，paltform设备对Linux驱动工程师是非常重要的，因为我们编写的大多数设备驱动，都是为了驱动plaftom设备。

platform_bus_type

我们知道，在设备总线驱动模型的中，BUS像一个月老一样，通过它的match函数，将注册到bus中的device与driver进行配对，那么每一个不同的bus 都有自己的match函数，我们来看看platform_bus_type.

struct bus_type platform_bus_type = {  

    .name       = 'platform',  

    .dev_attrs  = platform_dev_attrs,  

    .match      = platform_match,  

    .uevent     = platform_uevent,  

    .pm     = &platform_dev_pm_ops,  

};  

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);  

    /* match against the id table first */  

    if (pdrv->id_table)  

        return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;  

    /* fall-back to driver name match */  

    return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);  

}  

    如果platform_device_driver中定义了id_table，则调用 platform_match_id 进行匹配

    举个例子：

static struct platform_device_id s3c24xx_driver_ids[] = {  

    {  

        .name       = 's3c2410-i2c',  

        .driver_data    = TYPE_S3C2410,  

    }, {  

        .name       = 's3c2440-i2c',  

        .driver_data    = TYPE_S3C2440,  

    }, { },  

};  

struct platform_device s3c_device_i2c0 = {  

    .name         = 's3c2410-i2c',  

#ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1  

    .id       = 0,  

#else  

    .id       = -1,  

#endif  

    .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),  

    .resource     = s3c_i2c_resource,  

};  

static const struct platform_device_id *platform_match_id(struct platform_device_id *id, struct platform_device *pdev)  

{  

    while (id->name[0]) {  

        if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {  

            pdev->id_entry = id;  

            return id;  

        }  

        id++;  

    }  

    return NULL;  

}  

    显然，platform_match_id 的作用就是遍历整个 Id_table 数组，寻找是否有与 platform_device->name 同名的，如果有，则返回这个 Platform_device_id ,使用Id_table 打破了原本设备总线驱动模型，一个 device 只能用与一个 device_driver 配对的局限性。现在一个platform_device_driver 可以与多个platform_device配对。

    如果没有，则只是根据 platform_device_driver->name 与 platform_device->name 进行比较，这也就是老师为啥在写平台设备驱动程序的时候经常说，“将驱动注册到内核中去，如果有同名设备，则调用driver->probe函数....”。

pletform_device 中的 id 的作用：

    if (pdev->id != -1)      /* 如果不是-1 对name编号 */  

        dev_set_name(&pdev->dev, '%s.%d', pdev->name,  pdev->id);  

    else                             /* -1时直接是名字 */

        dev_set_name(&pdev->dev, pdev->name); 

从device封装而来的platform_device

struct platform_device {  

    const char  * name;  

    int     id;  

    struct device   dev;  

    u32     num_resources;  

    struct resource * resource;  

    struct platform_device_id   *id_entry;  

    /* arch specific additions */  

    struct pdev_archdata    archdata;  

};    

    name，设备的名称，该名称在设备注册时，会拷贝到dev.init_name中。

    dev，真正的设备，通过 container_of ,就能找到整个platform_device ，访问其它成员，如后面要提到的 resource 

    num_resources、resource，该设备的资源描述，由struct resource（include/linux/ioport.h）结构抽象。 

    在Linux中，系统资源包括I/O、Memory、Register、IRQ、DMA、Bus等多种类型。这些资源大多具有独占性，不允许多个设备同时使用，因此Linux内核提供了一些API，用于分配、管理这些资源。 

    当某个设备需要使用某些资源时，只需利用struct resource组织这些资源（如名称、类型、起始、结束地址等），并保存在该设备的resource指针中即可。然后在设备probe时，设备需求会调用资源管理接口，分配、使用这些资源。而内核的资源管理逻辑，可以判断这些资源是否已被使用、是否可被使用等等。

struct resource {  

    resource_size_t start;  

    resource_size_t end;  

    const char *name;  

    unsigned long flags;  

    struct resource *parent, *sibling, *child;  

};  

static struct resource led_resource[] = {   //jz2440的参数，驱动未测试   

    [0] = {  

        .start = 0x56000010,  

        .end   = 0x56000010 + 8 - 1,  

        .flags = IORESOURCE_MEM,  

    },  

    [1] = {  

        .start = 5,  

        .end   = 5,  

        .flags = IORESOURCE_IRQ,  

    },  

};  

static struct platform_device led_dev = {  

    .name = 'myled',    //设备名字 与 驱动相匹配  

    .id   = -1,  

    .num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),  

    .resource = led_resource,  

    .dev = {  

        .release = led_release,  

        //.devt = MKDEV(252, 1),  

    },  

};  

从 device_driver 封装而来的platform_device_dirver

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 (*resume)(struct platform_device *);  

    struct device_driver driver;  

    struct platform_device_id *id_table;  

};  

int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)  

{  

    drv->driver.bus = &platform_bus_type;  

    if (drv->probe)  

        drv->driver.probe = platform_drv_probe;  

    if (drv->remove)  

        drv->driver.remove = platform_drv_remove;  

    if (drv->shutdown)  

        drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;  

    return driver_register(&drv->driver);  

}  

    struct platform_driver结构和struct device_driver非常类似,上边的platform_drv_probe、platform_drv_remove、platform_drv_shutdown，只不过稍作转换调用platform_driver中的probe、remove、shutdown函数，举个例子稍微看一下

static int platform_drv_probe(struct device *_dev)  

{  

    struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);  

    struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);  

    return drv->probe(dev);  

}  

Platform Device提供的API

/* include/linux/platform_device.h */  

extern int platform_device_register(struct platform_device *);  

extern void platform_device_unregister(struct platform_device *);  

extern void arch_setup_pdev_archdata(struct platform_device *);  

extern struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *, unsigned int, unsigned int);  

extern int platform_get_irq(struct platform_device *, unsigned int);  

extern struct resource *platform_get_resource_byname(struct platform_device *, unsigned int, const char *);  

extern int platform_get_irq_byname(struct platform_device *, const char *);  

extern int platform_add_devices(struct platform_device **, int);  

extern struct platform_device *platform_device_register_full(const struct platform_device_info *pdevinfo);