Linux平台驱动详解：总线、设备与驱动的关系

"本文深入解析了Linux 2.6版本中的platform设备驱动模型，重点讨论了platform总线、设备和驱动的交互以及platform_device和platform_driver的结构和功能。" 在Linux内核中，设备驱动是操作系统与硬件之间的重要桥梁。在2.6版本的设备驱动模型中，引入了总线、设备和驱动的概念，通过总线来管理和连接两者。平台设备（platform_device）和平台驱动（platform_driver）是针对嵌入式系统和SoC（System on Chip）设计的一种抽象，用于处理那些并不直接挂载在传统总线（如PCI、USB、I2C或SPI）上的硬件控制器。 1. platform总线：平台总线是一种虚拟总线，它的主要目的是为了管理和匹配那些在物理总线之外的设备。在嵌入式领域，SoC系统中往往包含许多独立的外设控制器，如I2C、RTC、SPI、LCD和看门狗等，这些控制器可以直接映射到SoC的内存空间，无需依赖实际的物理总线。平台总线提供了一个统一的方式来注册和管理这些设备。 2. platform_device：这是表示平台设备的结构体，包含了设备的基本信息，如设备名、ID、设备的资源数量及资源指针。资源通常指的是内存映射区域、中断号等硬件资源，用于设备的正常操作。 ```c struct platform_device { const char *name; /* 设备名称 */ u32 id; /* 设备ID */ struct device dev; /* 父类设备结构 */ u32 num_resources; /* 资源数量 */ struct resource *resource; /* 资源数组 */ }; ``` 3. platform_driver：平台驱动结构体定义了与平台设备交互的接口，包括初始化、移除、关闭、挂起和恢复等操作。当设备被注册时，内核会尝试匹配合适的驱动，通过调用probe函数进行设备的探测和初始化；当设备被移除时，remove函数负责清理工作。此外，shutdown、suspend和resume函数分别对应系统的关闭、电源管理的挂起和恢复操作。 ```c struct platform_driver { int (*probe)(struct platform_device *); /* 探测和初始化设备 */ int (*remove)(struct platform_device *); /* 移除设备 */ void (*shutdown)(struct platform_device *); /* 关闭设备 */ ... }; ``` 平台设备驱动模型使得内核可以更灵活地管理和控制硬件资源，特别是在嵌入式系统中，简化了驱动程序的开发和维护。通过注册和注销机制，内核能自动管理设备和驱动的生命周期，提高了系统的稳定性和可扩展性。开发者根据具体的硬件特性实现对应的platform_driver，然后将其注册到内核，即可使设备在系统中正常工作。