Linux平台设备驱动深度解析

"宋宝华的博客文章，深入解析Linux平台设备驱动开发，适用于学习Linux内核平台设备驱动的读者" 在Linux操作系统中，设备驱动是连接硬件与操作系统的重要桥梁，而平台设备驱动则是针对那些不依赖于传统总线（如PCI、USB、I2C、SPI）的嵌入式系统中独立外设控制器的驱动方式。Linux 2.6内核引入了平台设备（platform_device）和平台驱动（platform_driver）的概念，以解决SoC（System on Chip）系统中集成的硬件控制器的驱动问题。 平台总线（platform bus）是一种虚拟总线，它的主要职责是连接平台设备和对应的驱动程序。当系统启动时，平台总线会自动进行设备和驱动的匹配工作，确保正确地将设备功能暴露给上层软件。平台设备（platform_device）是通过`struct platform_device`结构体来表示的，包含了设备的名称、ID、设备对象以及资源信息，资源信息通常包括内存映射区域和中断等硬件资源。 代码清单1中的`platform_device`结构体展示了设备的基本信息，如设备名、ID和资源数组。其中，`num_resources`表示设备占用的资源数量，`resource`指向这些资源的指针数组，允许驱动程序访问和管理硬件资源。 平台驱动（platform_driver）则通过`struct platform_driver`结构体来定义，它包含了驱动的核心功能函数，如： 1. `probe()`：驱动初始化函数，当平台总线找到匹配的设备时调用，用于初始化设备并建立驱动与设备的关联。 2. `remove()`：驱动卸载函数，当设备被移除或系统关闭时调用，用于清理驱动与设备的关联和释放资源。 3. `shutdown()`：系统关闭时调用，执行必要的设备关闭操作。 4. `suspend()` 和 `resume()`：电源管理函数，分别用于设备进入低功耗状态和恢复到正常工作状态。 这些函数的实现是驱动程序的核心部分，它们提供了驱动程序与硬件交互的具体逻辑。例如，`probe()`函数中通常会包含初始化硬件、分配资源、注册字符设备节点等操作。 在实际开发过程中，开发人员需要根据具体硬件的特性，编写符合`platform_device`和`platform_driver`接口的驱动代码，并在内核中注册这些驱动，以便在系统启动时能够正确识别和配置硬件。平台驱动模型的灵活性使得它成为嵌入式系统中处理各种非标准接口设备的理想选择。 平台设备驱动是Linux内核驱动模型的一部分，专门为嵌入式系统和SoC设计，提供了对独立外设控制器的抽象和管理。通过理解和掌握平台驱动的原理和实现方法，开发者可以更高效地编写针对这类硬件的驱动程序，从而充分利用系统资源，实现设备的正常运行和管理。