linux中的platform设备
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linux中有一类设备,platform 。平台设备,或者说是总线,在将linux移植到mini2440上时,在mach-mini2440.c中有这样一段代码
static struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata = {
&s3c_device_usb,
&s3c_device_rtc,
&s3c_device_lcd,
&s3c_device_wdt,
&s3c_device_i2c0,
&s3c_device_iis,
&mini2440_device_eth,
&s3c24xx_uda134x,
&s3c_device_nand,
&s3c_device_sdi,
&s3c_device_usbgadget,
};
这个结构体中的每一个设备都是一个platform device, 这些设备通过platform_add_devices(mini2440_devices, ARRAY_SIZE(mini2440_devices));加到内核中,或者说挂接到platform总线上,例如移植rtc时,似乎只需要在上边那个结构体中增加&s3c_device_rtc,就可以了,但这些platform设备怎么工作呢?
linux驱动的思想是这样的,它把所有的硬件都抽象成一个设备文件,在户空间只要操作这些文件,就可以操作硬件了,接下来看下这些平台设备,怎么对它们操作,例如s3c_device_rtc
static struct resource s3c_rtc_resource[] = {
[0] = {
.start = S3C24XX_PA_RTC,
.end = S3C24XX_PA_RTC + 0xff,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_RTC,
.end = IRQ_RTC,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
},
[2] = {
.start = IRQ_TICK,
.end = IRQ_TICK,
.flags = IORESOURCE_IRQ
}
};
struct platform_device s3c_device_rtc = {
.name = "s3c2410-rtc",
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_rtc_resource),
.resource = s3c_rtc_resource,
};
这是时s3c_device_rtc的定义,从这里可以看到这个设备的名称"s3c2410-rtc"以及s3c_rtc_resource,然后用platform_device_register(s3c_device_rtc);将设备注册,就是告诉内核,存在了这么一个设备。就像在/dev/下创建了一个节点一样,但现在并不能对它操作,比如open ,因为它还没有驱动程序。
接下来在看/driver/rtc/rtc-s3c.c,这里有s3c_device_rtc这个设备的驱动,
static struct platform_driver s3c2410_rtc_driver = {
.probe= s3c_rtc_probe,
.remove= __devexit_p(s3c_rtc_remove),
.suspend= s3c_rtc_suspend,
.resume= s3c_rtc_resume,
.driver= {
.name= "s3c2410-rtc",
.owner= THIS_MODULE,
},
};
static int __init s3c_rtc_init(void)
{
printk(banner);
return platform_driver_register(&s3c2410_rtc_driver);
}
static void __exit s3c_rtc_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&s3c2410_rtc_driver);
}
module_init(s3c_rtc_init);
module_exit(s3c_rtc_exit);
MODULE_DESCRIPTION("Samsung S3C RTC Driver");
MODULE_AUTHOR("Ben Dooks
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_ALIAS("platform:s3c2410-rtc");
这代码应该很熟悉了,甚至可以看到了module_init(s3c_rtc_init);和module_exit(s3c_rtc_exit);,可以肯定这就是驱动,看这个结构体
static struct platform_driver s3c2410_rtc_driver = {
.probe= s3c_rtc_probe,
.remove= __devexit_p(s3c_rtc_remove),
.suspend= s3c_rtc_suspend,
.resume= s3c_rtc_resume,
.driver= {
.name= "s3c2410-rtc",
.owner= THIS_MODULE,
},
它是platform_driver ,从名字可以看到它和platform_device是对应的,再注意另一句platform_driver_register(&s3c2410_rtc_driver);
这里注册了一个驱动,而且这个驱动的名字叫“s3c2410-rtc”这里很关键,这个名字一定要与platform_device的名字一样,到这里似乎可以了,对比led的驱动,我们可以想,在insmod时,就会调用module_init(s3c_rtc_init);,但是led的module_init一般会注册一个字符设备,然后我们通过设备号创建设备文件,这后就可以操作led了,但对于这个rtc似乎不是这样,在他的module_init(s3c_rtc_init);时好像只是告知内核,现在存在这么一个driver,其实远不止这些。
首先,先来找到和用户层系统调用直接相关的文件操作函数结构体,依然在/driver/rtc/rtc-s3c.c中,有
static const struct rtc_class_ops s3c_rtcops = {
.open= s3c_rtc_open,
.release= s3c_rtc_release,
.read_time= s3c_rtc_gettime,
.set_time= s3c_rtc_settime,
.read_alarm= s3c_rtc_getalarm,
.set_alarm= s3c_rtc_setalarm,
.irq_set_freq= s3c_rtc_setfreq,
.irq_set_state= s3c_rtc_setpie,
.proc = s3c_rtc_proc,
};
这个结构体很关键了,其实linux中 ,这种ops字段的结构体都属于这类,以后看驱动也是要看这个为用户层提供了什么系统调用。
例如,在用户层,使用open打开s3c_divece_rtc,就会调用s3c_rtc_open这个函数。接下来分析s3c_rtcops 结构体
怎么和s3c_divece_rtc这个platform设备绑在一起的。
对比leds的驱动,register_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME, &s3c24xx_leds_fops);这一条语句就把ops结构体绑定到了设备号为
LED_MAJOR,设备名为DEVICE_NAME的设备上,那么platform设备怎么做呢?
接下来看下这个结构体
static struct platform_driver s3c2410_rtc_driver = {
.probe= s3c_rtc_probe,
.remove= __devexit_p(s3c_rtc_remove),
.suspend= s3c_rtc_suspend,
.resume= s3c_rtc_resume,
.driver= {
.name= "s3c2410-rtc",
.owner= THIS_MODULE,
},
这个platform_driver结构体,没有像ops结构体向用户空间提够系统调用函数,似乎也没有直接操作硬件,看起来相当神秘,其实只要分析一下probe这个函数就会清楚他在做什么,
static int __devinit s3c_rtc_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct rtc_device *rtc;
struct resource *res;
int ret;
pr_debug("%s: probe=%pn", __func__, pdev);
/* find the IRQs */
s3c_rtc_tickno = platform_get_irq(pdev, 1);
if (s3c_rtc_tickno < 0) {
dev_err(&pdev->dev, "no irq for rtc tickn");
return -ENOENT;
}
s3c_rtc_alarmno = platform_get_irq(pdev, 0);
if (s3c_rtc_alarmno < 0) {
dev_err(&pdev->dev, "no irq for alarmn");
return -ENOENT;
}
pr_debug("s3c2410_rtc: tick irq %d, alarm irq %dn",
s3c_rtc_tickno, s3c_rtc_alarmno);
/* get the memory region */
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
if (res == NULL) {
dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region resourcen");
return -ENOENT;
}
s3c_rtc_mem = request_mem_region(res->start,
res->end-res->start+1,
pdev->name);
if (s3c_rtc_mem == NULL) {
dev_err(&pdev->dev, "failed to reserve memory regionn");
ret = -ENOENT;
goto err_nores;
}
s3c_rtc_base = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
if (s3c_rtc_base == NULL) {
dev_err(&pdev->dev, "failed ioremap()n");
ret = -EINVAL;
goto err_nomap;
}
/* check to see if everything is setup correctly */
s3c_rtc_enable(pdev, 1);
pr_debug("s3c2410_rtc: RTCCON=%02xn",
readb(s3c_rtc_base + S3C2410_RTCCON));
s3c_rtc_setfreq(&pdev->dev, 1);
device_init_wakeup(&pdev->dev, 1);
/* register RTC and exit */
rtc = rtc_device_register("s3c", &pdev->dev, &s3c_rtcops,
THIS_MODULE);
if (IS_ERR(rtc)) {
dev_err(&pdev->dev, "cannot attach rtcn");
ret = PTR_ERR(rtc);
goto err_nortc;
}
rtc->max_user_freq = 128;
platform_set_drvdata(pdev, rtc);
return 0;
err_nortc:
s3c_rtc_enable(pdev, 0);
iounmap(s3c_rtc_base);
err_nomap:
release_resource(s3c_rtc_mem);
err_nores:
return ret;
}
在这个函数中有两处加红的地方,是关键,第一处向内核注册RTC设备,同时这个RTC设备绑定了s3c_rtcops结构体,第二处,platform_set_drvdata(pdev, rtc);这个函数可以这样认为,就是将RTC设备插到s3c_device_rtc中,或者这样认为,s3c_device_rtc这个平台设备有很多资源,RTC设备连带它的文件函数操作集只不过是这个平台设备的一部分资源。到这里还有最后一个问题,这个platform设备要想使用,也就意味着module_init(s3c_rtc_init);一定在调用了probe函数之后才能使用这个设备,这个probe是在platform_driver_register(&s3c2410_rtc_driver);中调用的,可以用source insight追溯到。
在来总结一下platform divece 运行的整个流程:
首先module_init(s3c_rtc_init)通过platform_driver_register(&s3c2410_rtc_driver);注册s3c2410_rtc_driver,在注册过程中,内核通过名称"s3c2410-rtc"将驱动和s3c_device_rtc设备对应,接着调用probe函数,注册RTC设备,并插入到s3c_device_rtc设备中,通过这一步就连接了文件操作函数s3c_rtcops与s3c_device_rtc设备。