2019年11月19日 | platform驱动模型编程总结（基于mini2440平台的LED驱动）

sysfs与platform的相关基础介绍可以参考博文【 sysfs   platform总线 】。
platform模型驱动编程，需要实现platform_device(设备)与platform_driver（驱动）在platform(虚拟总线)上的注册、匹配，相互绑定，然后再做为一个普通的字符设备进行相应的应用，总之如果编写的是基于字符设备的platform驱动，在遵循并实现platform总线上驱动与设备的特定接口的情况下，最核心的还是字符设备的核心结构：cdev、 file_operations（他包含的操作函数接口）、dev_t(设备号)、设备文件（/dev）等，因为用platform机制编写的字符驱动，它的本质是字符驱动。

在一般情况下，2.6内核中已经初始化并挂载了一条platform总线在sysfs文件系统中。那么我们编写platform模型驱动时，需要完成两个工作：1：实现platform驱动 2：实现platform设备，然而在实现这两个工作的过程中还需要实现其他的很多小工作，在后面介绍。platform模型驱动的实现过程核心架构就很简单，如下所示。

platform驱动模型三个对象：platform总线、platform设备、platform驱动。
platform总线对应的内核结构：struct bus_type-->它包含的最关键的函数：match()
platform设备对应的内核结构：struct platform_device-->注册：platform_device_register(unregiste)
platform驱动对应的内核结构：struct platform_driver-->注册：platform_driver_register(unregiste)


简单介绍下platform驱动的工作过程：设备(或驱动)注册的时候，都会引发总线调用自己的match函数来寻找目前platform总线是否挂载有与该设备(或驱动)名字匹配的驱动（或设备），如果存在则将双方绑定；如果先注册设备，驱动还没有注册，那么设备在被注册到总线上时，将不会匹配到与自己同名的驱动，然后在驱动注册到总线上时，因为设备已注册，那么总线会立即匹配与绑定这时的同名的设备与驱动，再调用驱动中的probe函数等；如果是驱动先注册，同设备驱动一样先会匹配失败，匹配失败将导致它的probe函数暂不调用，而是要等到设备注册成功并与自己匹配绑定后才会调用。




接下来讲解如下实现platform驱动与设备的详细过程。

实现platform驱动的详细过程

1：定义驱动实例 mini2440_led_platform_driver 
static struct platform_driver mini2440_led_platform_driver = {
.probe  = mini2440_led_probe,
.remove = __devexit_p(mini2440_led_remove),
.driver = {
.name = "mini2440_led_platform_device_driver",
.owner = THIS_MODULE,
}
};

2：实现驱动实例成员函数：probe  mini2440_led_probe
probe函数中要实现的功能包括：设备号的申请，字符设备内核对象cdev的定义、初始化、绑定file_operations，注册字符设备内核对象cdev，在/dev下动态创建设备文件。
3：platform模型驱动写字符设备仍要实现字符设备的核心结构file_operations,第一步的cdev要用到
将file_operations结构体中open、write、read等要用到的接口函数实现。
4：实现驱动实例成员函数：remove mini2440_led_remove
remove函数中要实现的功能与probe中的相反，进行相关设备与资源的注销。
【probe与remove函数其实对应前面用非platform机制写驱动的时候所实现的模块加载与卸载函数，而在platform机制中，模块的加载与卸载函数调用的是 设备或驱动的注册函数】
5：实现驱动的加载与卸载函数：
在加载函数中，调用驱动的注册函数，platform_driver_register(...)；
在卸载函数中，调用驱动的卸载函数，platform_driver_unregister(...)；

实现platform设备的详细过程

platform设备的实现有两种方法:
     1:最笨的一种：直接在内核源代码里面添加相关的资源代码，archarmmach-s3c2440mach-mini2440.c
     2:编写设备模块，用insmod命令加载该设备模块到platform总线上。
当然用第二种了，不过这两种方法的原理与要写的代码都是一样的，但是第一种不用自己注册，因为系统初始化的时候会将mach-mini2440.c中struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata 设备数组中包含的所有设备注册到总线上。而第二种手动注册，一个字活。
1：定义设备与资源实例
static struct resource mini2440_led_resource[] = {
        [0] = {
                .start = 0x56000010,
                .end   = 0x56000010 + 12,
                .flags = IORESOURCE_MEM
        },
};
static struct platform_device mini2440_platform_device_led = {
        .name           = " mini2440_led_platform_device_driver ",
        .id             = -1,
        .num_resources  = ARRAY_SIZE(mini2440_led_resource),
        .resource       =  mini2440_led_resource ,
        .dev            = {
              .release  = mini2440_led_platform_device_release,
        },
};

2：实现设备的成员函数release  
static void mini2440_led_platform_device_release(struct device * dev)
{
    return ;
}
3：实现设备的加载与卸载函数：
在加载函数中，调用设备的注册函数，platform_device_register(...)；
在卸载函数中，调用设备的卸载函数，platform_device_unregister(...)；

多个设备的同时注册：platform_add_devices(struct platform_devices **devs,int num);
struct platform_devices **devs设备数组，num包含的设备数目

驱动与设备是否成功注册，我们都可以在/sys/bus/platform/devices（drivers）/下查看

下面是代码清单：
//////////////////////////////
设备模块：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

static void mini2440_led_platform_device_release(struct device * dev)
{
    return ;
}
static struct resource mini2440_led_resource[] = {
        [0] = {
                .start = 0x56000010,
                .end   = 0x56000010 + 12,
                .flags = IORESOURCE_MEM
        },
};
static struct platform_device mini2440_platform_device_led = {
        .name           = "mini2440_led_platform_device_driver",
        .id             = -1,
        .num_resources  = ARRAY_SIZE(mini2440_led_resource),
        .resource       = mini2440_led_resource,
        .dev            = {
              .release  = mini2440_led_platform_device_release,
        },
};
static int __init mini2440_led_platform_device_init(void)
{
    printk("mini2440_led_platform_device add ok!n");
return platform_device_register(&mini2440_platform_device_led);
}
static void __exit mini2440_led_platform_device_exit(void)
{
    printk("mini2440_led_platform_device remove ok!n");
platform_device_unregister(&mini2440_platform_device_led);
}
MODULE_AUTHOR("xxxx");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(mini2440_led_platform_device_init);
module_exit(mini2440_led_platform_device_exit);
//////////////////////////////
驱动模块：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define GLOBAL_LED_MAJOR  250

static unsigned int global_led_major = GLOBAL_LED_MAJOR; 
static struct cdev *led_cdev = NULL; 
static struct class *led_class = NULL;

static volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
static volatile unsigned long *gpfdat = NULL; 
static volatile unsigned long *gpfup = NULL; 

static int mini2440_led_open(struct inode * inode,struct file * file)
{
printk("mini2440_open[kernel_space]n");
*gpfcon &=~((0x3<<0) | (0x3<<8) |(0x3<<10) |(0x3<<12)|(0x3<<14));
*gpfcon |= (0x1<<0) | (0x1<<8) |(0x1<<10) |(0x1<<12)|(0x1<<14);
return 0;
}
static ssize_t mini2440_led_read(struct file * file,const char __user * in,size_t size,loff_t * off)
{
printk("mini2440_read[kernel_space]n");
return 0;
}
static ssize_t mini2440_led_write(struct file * file,const char __user * in,size_t size,loff_t * off)
{
    int ret;
char ker_buf;
printk("mini2440_write[kernel_space]n");
ret = copy_from_user(&ker_buf,in,size);
printk("ker_buf =%dn",ker_buf);
if(ker_buf)
{
*gpfdat &=~((0x1<<4)|(0x1<<5)|(0x1<<6)|(0x1<<7));
       
*gpfdat |= (0x1<<0);
}
else
{
*gpfdat |=(0x1<<4)|(0x1<<5)|(0x1<<6)|(0x1<<7);
*gpfdat &= ~(0x1<<0);
}
return 0;
}
struct file_operations led_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open  = mini2440_led_open,
.read  = mini2440_led_read,
.write = mini2440_led_write,
};
static int __devinit mini2440_led_probe(struct platform_device *pdev)
{
int ret;
int err;
dev_t devno;
struct resource *pIORESOURCE_MEM;
devno = MKDEV(global_led_major,0);
printk(KERN_ALERT"mini2440_led_probe!n");
if (devno) {
ret = register_chrdev_region(devno,1,"mini2440_led_platfor_driver");
} else {
ret = alloc_chrdev_region(&devno,0,1,"mini2440_led_platfor_driver");
global_led_major = MAJOR(devno);
}
if (ret < 0) {
return ret;
}
led_cdev = cdev_alloc();
cdev_init(led_cdev,&led_fops);
led_cdev->owner = THIS_MODULE;
err = cdev_add(led_cdev,devno,1);
led_class = class_create(THIS_MODULE,"mini2440_led_platfor_driver");
device_create(led_class,NULL,MKDEV(global_led_major,0),NULL,"platfor_driver_for_mini2440_led");
pIORESOURCE_MEM = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_MEM,0);
gpfcon = ioremap(pIORESOURCE_MEM->start,pIORESOURCE_MEM->end - pIORESOURCE_MEM->start);
gpfdat = gpfcon + 1;
gpfup  = gpfcon + 2;
if (err) {
printk(KERN_NOTICE"Error %d adding led_cdev",err);
return -1;
} else {
printk(KERN_NOTICE"platform_driver_for_mini2440_led init ok!n");
return 0;
}
}




static int __devexit mini2440_led_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk("mini2440_led_remove!n");
cdev_del(led_cdev);
iounmap(gpfcon);
unregister_chrdev_region(MKDEV(global_led_major,0),1);
device_destroy(led_class, MKDEV(global_led_major,0));
class_destroy(led_class);
return 0;
}
static struct platform_driver mini2440_led_platform_driver = {
.probe  = mini2440_led_probe,
.remove = __devexit_p(mini2440_led_remove),
.driver = {
.name = "mini2440_led_platform_device_driver",
.owner = THIS_MODULE,
}
};
static int __init mini2440_led_platform_driver_init(void)
{
    printk("platform_driver_for_mini2440_led initn");
return platform_driver_register(&mini2440_led_platform_driver);
}

static void __exit mini2440_led_platform_driver_exit(void)
{
    printk("platform_driver_for_mini2440_led exitn");
platform_driver_unregister(&mini2440_led_platform_driver);
}
MODULE_AUTHOR("xxx");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_param(global_led_major,int,S_IRUGO);
module_init(mini2440_led_platform_driver_init);
module_exit(mini2440_led_platform_driver_exit);
///////////////////////
Makefiel

ifneq ($(KERNELRELEASE), )
obj-m  := mini2440_led_platform_driver.o
else 
KDIR := /home/tools/linux-2.6.32.2 
all:
make -C $(KDIR)  M=/linux_prg/platform_driver_device_module/driver_module/  modules  modules
clean:
rm -f *.ko  *.o  *.mod.o  *.mod.c  *.symvers 
endif