Linux驱动框架

        简单介绍platform驱动中的led驱动,input设备驱动,i2c驱动,spi驱动。

        Platform led驱动

        最简单的了解platform平台的例子，可以理解为3部分，由驱动层，系统核心层，设备驱动三部分组成：

        驱动层：硬件设备注册部分。

        系统核心层：无

        设备驱动层：设备端的实现，如led闪烁等

        实际上之所以这里分成3部分，是为了与后面的设备驱动程序对应起来。

        使用步骤示例：

        (1)platform_device_register()：注册平台led设备

        (2)platform_driver_register()：注册平台led驱动。

 

        Platform input驱动

        Linux系统提供了input子系统，按键、触摸屏、键盘、鼠标等输入都可以利用input接口函数来实现设备驱动。

        在linux主要由驱动层，系统核心层(Input Core)和事件处理层（Event Handler）三部份组成。

        驱动层：硬件设备注册部分，只是把输入设备注册到input子系统中，在驱动层的代码本身并不创建结点。对应文件如gpio_key.c

        Input core：向系统报告按键、触摸屏、键盘、鼠标等输入事件(event,通过input_event结构体描述)，使得驱动层不需要关心文件操作接口。对应文件如Input.c

        Event Handler：提供input设备接口。 对应文件如evdev.c,mousedev.c等。

        一般来说，如果要使用input子系统，只需要更改驱动层部分就可以了。

 

        Platform i2c驱动

        Linux系统中,i2c驱动由3部分组成，即i2c总线驱动、i2c core、i2c设备驱动。

        I2c总线驱动：对i2c硬件体系结构中适配器端的实现，适配器可由CPU控制，或集成在CPU内部。对应文件如:i2c-at91.c

        I2c core：提供了i2c总线驱动和设备驱动的注册、注销方法，i2c algorithm。与具体适配器无关的代码以及探测设备、检测设备地址的上层代码。对应文件如:i2c-core.c

        I2c设备驱动：i2c体系硬件结构中设备端的实现，设备一般挂在受CPU控制的i2c适配器上，通过i2c适配器与CPU交换数据。对应文件如:at24.c,i2c-dev.c等。

        对于常见的开发板来说，主芯片已经带了i2c总线，i2c总线驱动基本上提供了，不用怎么动。即使不带i2c总线，基本上也会提供io模拟的i2c，也就是说i2c总线驱动部分一般情况下不需要自己写或者更改。I2c core部分就更不用动了，呵呵。因此，写一个i2c设备的驱动，只需要写i2c设备驱动（这里对应于上面说的i2c驱动的3部分之一）就可以了。

        大多数i2c设备驱动，内核已经提供了。而且简单的应用还可以利用i2c-dev.c来实现。

 

        Platform spi驱动

        Linux系统中，spi驱动由3部分组成，即spi总线驱动、spi core、spi设备驱动。

        Spi总线驱动:硬件spi驱动的实现，spi可为主芯片内部集成，也可以io口模拟。对应文件如：atmel_spi.c

        Spi core:提供了spi总线驱动和设备驱动的注册、注销方法。

        Spi 设备驱动：spi体系结构中,spi设备端的实现。

 

        综合上述几个比较简单的驱动可以看出一个共性：

        这几个驱动基本都是由3部分组成：

（1） 总线驱动：与所选用的主芯片相关联，一般都有提供。

（2） 总线core：与具体的硬件无关，内核已经提供。

（3） 总线设备驱动：所操作的具体设备。根据实际应用需要，使用或更改内核已经提供的驱动，或者自己重新写一个驱动。

实际上，写一个设备驱动，我们所要做的工作基本上集中在第3部分，而这部分，内核也提供了大多数设备的驱动，即使没有提供，我们也可以根据已有的设备自己更改。

1、 Platform总线
       Platform总线是linux2.6内核加入的一种虚拟总线。platform机制的本身使用并不复杂，由两部分组成：platform_device和platform_driver

       Platform 驱动与传统的设备驱动模型相比，优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序使用这些资源时使用统一的接口，这样提高了程序的可移植性。

2、 工作流程
       通过platform机制开发底层设备驱动的流程如图：

3、 平台设备描述
       平台设备使用Struct Platform_device来描述:

struct platform_device {
const char *name; /*设备名*/
int id; /*设备编号，配合设备名使用*/
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource *resource; /*设备资源*/
}

        Struct Platform_device的分配使用：
        struct platform_device *platform_device_alloc(const char *name, int id)
        参数：
        name: 设备名
        id: 设备id，一般为-1

4、 平台设备注册
        注册平台设备，使用函数:
        int platform_device_add(struct platform_device *pdev)

5、 设备资源
        平台设备资源使用struct resource来描述：
struct resource {
resource_size_t start; //资源的起始物理地址
resource_size_t end; //资源的结束物理地址
const char *name; //资源的名称
unsigned long flags; //资源的类型，比如MEM，IO，IRQ类型
struct resource *parent, *sibling, *child; //资源链表指针
}

设备资源-例内存资源
static struct resource s3c_wdt_resource1 = {
.start = 0x44100000,
.end = 0x44200000,
.flags = IORESOURCE_MEM,
}

中断资源
static struct resource s3c_wdt_resource2 = {
.start = 20,
.end = 20,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
}

6、 获取资源
        struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num)
参数：
       1）dev: 资源所属的设备
       2）type: 获取的资源类型
       3）num: 获取的资源数
例：platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0) 获取中断号

7、 平台驱动描述
      平台驱动使用struct platform_driver 描述：

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 (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume_early)(struct platform_device *);
int (*resume)(struct platform_device *);
struct device_driver driver;
}

8、 平台驱动注册
      平台驱动注册使用函数：
      int platform_driver_register(struct platform_driver *)

9、 实例分析

      1）平台设备device.c源码

#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/platform_device.h>
static struct platform_device *my_device;
static int __init my_device_init(void)
{
        int ret = 0;
        /*分配设备结构，设备的名字为"my_dev“*/
        my_device = platform_device_alloc("my_dev", -1);
        /*注册设备*/
        ret = platform_device_add(my_device);
        /*注册失败，释放相关内存*/
        if(ret)
              platform_device_put(my_device);
        return ret;
}

static void my_device_exit(void)
{
        platform_device_unregister(my_device);
}

module_init(my_device_init);
module_exit(my_device_exit);

MODULE_AUTHOR("apple");
MODULE_LICENSE("GPL");

             2）平台驱动driver.c源码

#include <linux/platform_device.h>
static int my_probe(struct device *dev)
{
        printk("Drvicer found device which my driver can handle!\n");
        return 0;
}

static int my_remove(struct device *dev)
{
        printk("Driver found device unpluged!\n");
        return 0;
}

static struct platform_driver my_driver = {
        .probe          = my_probe,
        .remove         = my_remove,
        .driver         = {
                .owner  = THIS_MODULE,
                .name   = "my_dev",   //name要和平台设备的name一致
        }
};

static int __init my_driver_init(void)
{
        /*注册平台驱动*/
        return platform_driver_register(&my_driver);
}

static void my_driver_exit(void)
{
        platform_driver_unregister(&my_driver);
}
module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_AUTHOR("apple");
MODULE_LICENSE("GPL");