Linux2.6内核platform驱动模型解析

"Linux平台驱动模型解析" 在Linux操作系统中，驱动程序是硬件设备与操作系统交互的关键组件。随着Linux内核的发展，驱动模型也在不断演进，其中"platform机制的驱动模型"是一种重要的实现方式。该模型主要针对那些不需要特定总线（如PCI、USB）支持的片上系统（SoC）设备，如处理器内部的外设控制器。 1. 平台总线（platform bus） 平台总线（platform bus）是Linux内核中的一个抽象概念，用于连接和管理那些没有固定物理总线结构的设备。它主要用于嵌入式系统，因为这些系统通常包含多种集成的硬件模块，如I2C控制器、SPI接口、GPIO等。 2. platform_device与platform_driver - platform_device：代表一个特定的硬件设备，包含了描述设备特性的信息，如设备名称、中断号、内存映射等。通过`platform_device_register`函数注册到系统中。 - platform_driver：是驱动程序的封装，实现了与platform_device匹配的接口，包括设备探测、初始化、退出等方法。通过`platform_driver_register`函数注册到平台总线上。 3. 设备注册与驱动注册 当一个platform_device被创建并注册时，它会在平台总线上广播自己的存在。相应的，platform_driver也会尝试匹配并接管这些设备。这个过程体现了面向对象的设计思想，driver通过声明其支持的设备ID或设备属性来实现与device的匹配。 4. 资源管理 在platform驱动模型中，设备的资源（如I/O端口、内存区域、中断）由platform_device的资源列表来描述。驱动在初始化时会获取这些资源，以便正确地访问和控制设备。 5. 文件操作结构（file_operations） 对于需要用户空间接口的设备，platform_driver通常会包含一个file_operations结构，定义了读写、控制等操作。当用户打开设备文件时，对应的file_operations就会被调用，实现设备的用户空间交互。 6. 总线、设备与驱动的关系 平台总线作为连接设备和驱动的桥梁，负责管理和协调设备的注册、驱动的匹配。设备和驱动通过总线进行通信，形成了一种层次化的结构。 7. 适用场景 platform驱动模型适用于嵌入式系统中的各种片上设备，尤其是那些没有标准总线接口或者接口复杂的设备。 8. 基于platform总线的驱动开发流程 开发基于platform总线的驱动通常包括以下步骤： - 初始化platform_bus：定义总线类型，注册总线。 - 定义platform_device：填充设备信息，如设备名称、资源等。 - 注册platform_device：将设备信息注册到总线上。 - 定义platform_driver：实现设备操作函数，声明支持的设备类型。 - 注册platform_driver：将驱动注册到总线上，等待匹配设备。 - 操作设备：设备匹配成功后，驱动可以进行初始化、读写等操作。 理解并掌握platform驱动模型对于嵌入式系统开发者来说至关重要，因为它能有效地管理各种片上设备，简化驱动开发过程，提高系统的可移植性和兼容性。