Linux之platform平台设备驱动详解_Linux

在 linux 设备驱动模型中，总线（bus）是连接处理器与设备的桥梁，而 platform 总线是一种虚拟总线，专门用于管理那些不依赖于物理总线（如 i2c、pci、usb 等）的嵌入式设备（如 soc 内部的硬件外设）。

所以platform 总线的主要作用就是统一设备模型，将未挂载到物理总线的设备纳入统一的设备驱动框架。

通过 platform_bus_type 虚拟一条总线，使得这些设备可以像物理总线设备一样被管理。

platform驱动注册

结构体是struct platform_driver，主要包含probe、remove等接口。

struct platform_driver {
	int (*probe)(struct platform_device *);

	/*
	 * traditionally the remove callback returned an int which however is
	 * ignored by the driver core. this led to wrong expectations by driver
	 * authors who thought returning an error code was a valid error
	 * handling strategy. to convert to a callback returning void, new
	 * drivers should implement .remove_new() until the conversion it done
	 * that eventually makes .remove() return void.
	 */
	int (*remove)(struct platform_device *);
	void (*remove_new)(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;
	const struct platform_device_id *id_table;
	bool prevent_deferred_probe;
	/*
	 * for most device drivers, no need to care about this flag as long as
	 * all dmas are handled through the kernel dma api. for some special
	 * ones, for example vfio drivers, they know how to manage the dma
	 * themselves and set this flag so that the iommu layer will allow them
	 * to setup and manage their own i/o address space.
	 */
	bool driver_managed_dma;
};

驱动注册接口是platform_driver_register，主要是把bus配成platform_bus_type后调用driver_register注册。

代码示例：

int zsl_drv_probe(struct platform_device *dev)
{
	struct property *pp = null;

	printk(kern_info "%s: \n",__func__);

	dump_stack();  // 打印堆栈

    return 0;
}

int zsl_drv_remove(struct platform_device *dev)
{
	printk(kern_info "%s: \n",__func__);
    return 0;
}

struct platform_driver zsl_drv =
{
    .driver =
    {
        .name = "zsltest",			
    },
     
    .probe = zsl_drv_probe,
    .remove = zsl_drv_remove,
};

再使用platform_driver_register(&zsl_drv)注册这个驱动。

platform设备注册

结构体是struct platform_device，主要包含probe、remove等接口。

struct platform_device {
	const char	*name;
	int		id;
	bool		id_auto;
	struct device	dev;
	u64		platform_dma_mask;
	struct device_dma_parameters dma_parms;
	u32		num_resources;
	struct resource	*resource;

	const struct platform_device_id	*id_entry;
	/*
	 * driver name to force a match.  do not set directly, because core
	 * frees it.  use driver_set_override() to set or clear it.
	 */
	const char *driver_override;

	/* mfd cell pointer */
	struct mfd_cell *mfd_cell;

	/* arch specific additions */
	struct pdev_archdata	archdata;
};

注册接口是platform_device_register，主要是把设备属性填充后，后调用device_add注册。

代码示例：

struct platform_device zsl_dev =
{
    .name = "zsltest",
    .dev =
    {
        .release = zsl_dev_release,
    },
};

再使用platform_device_register(&zsl_dev)注册这个设备，其中zsl_dev里的name和zsl_drv的name保持一样，才能让platform device和platform driver匹配上，从而调用zsl_drv.probe。

跟platform驱动注册配套使用后，运行打印如下，可以看到zsl_drv.probe会被调用到。

运行结果：

先注册dev，再注册drv

先注册drv，再注册dev

设备树

支持设备的内核里，更推荐使用设备树的方式，而不是platform设备注册的方式。

去掉zsl_dev设备的注册代码，在zsl_drv变量里增加.of_match_table = zsl_of_match,并且zsl_of_match表里增加.compatible = "rockchip,zslzsl",然后在设备树里增加以下代码。

保持两边的compatible一致，并且status是okay的。

这样就会调用zsl_drv.probe，并且可以拿到设备树里的属性内容。

       zsl: zsl {
              compatible = "rockchip,zslzsl";
              status = "okay";
              testdata = "test";
       };

如下修改zsl_drv_probe接口，增加拿testdata属性的代码

int zsl_drv_probe(struct platform_device *dev)
{
       struct property *pp = null;

       printk(kern_info "%s: \n",__func__);

       pp = of_find_property(dev->dev.of_node, "testdata", null);
       if (pp)
              printk(kern_info "%s: %d:%s \n",__func__,pp->length,(char *)pp->value);

       dump_stack();  // 打印堆栈

    return 0;
}

编译运行后如下，可以看到zsl_drv.probe会被调用到，并且能拿到设备树里的testdata属性。

platform驱动和设备的关系

根据堆栈打印跟踪代码，调用调用关系如下

platform_driver_register
    driver_register 
        bus_add_driver   
            klist_add_tail
            driver_attach
                driver_match_device(struct device *dev, void *data)=platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv) //找dev
                driver_probe_device
                    really_probe
                        dev->bus->probe=platform_probe
                            drv->probe=zsl_drv_probe

driver注册时通过bus_add_driver将driver加入总线（klist_add_tail到总线的driver列表），触发driver_attach，遍历总线的device列表，通过platform_match匹配已有设备。

基本就是按顺序对设备树、id_table name的字符串匹配。匹配成功后，通过really_probe调用总线默认的platform_probe，最终执行driver的probe函数。

platform_device_register
    platform_device_add
        device_add
            bus_probe_device
                device_initial_probe=__device_attach
                    __device_attach_driver
                        driver_match_device(struct device *dev, void *data)=platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)  //找drv
                        driver_probe_device
                            really_probe
                                dev->bus->probe=platform_probe
                                    drv->probe=zsl_drv_probe
            klist_add_tail

device注册时通过device_add将device加入总线（klist_add_tail到总线的device列表）触发bus_probe_device，遍历总线的driver列表，通过platform_match匹配已有驱动，匹配成功则调用driver的probe函数。

这种双向注册机制确保了无论driver和device的注册顺序如何，都能正确触发匹配和初始化。