驱动进化之路:总线设备驱动模型

1 驱动编写的3种方法

以 LED 驱动为例:

1.1 传统写法

驱动进化之路:总线设备驱动模型

特点如下:

  • 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。

1.2 总线设备驱动模型

先看一下相关结构体定义:
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驱动进化之路:总线设备驱动模型
特点如下:

  • 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

1.3 设备树

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特点如下:

  • 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。

2 在 Linux 中实现“分离”:Bus/Dev/Drv 模型

2.1 模型

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2.2 driver和device的匹配规则

最先比较: platform_device. driver_override 和 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 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。

2.3 函数调用关系

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2.4 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。

注册和反注册:
platform_device_register/ platform_device_unregister
platform_driver_register/ platform_driver_unregister
platform_add_devices // 注册多个 device

获得资源:
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2.5 如何写程序

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。