Linux平台设备驱动模型详解
“linux驱动实战之平台设备总线_v1.2” 在Linux操作系统中,设备驱动是连接硬件和操作系统内核的关键部分。本文档深入探讨了“平台设备总线”驱动模型,这是针对嵌入式系统特别是System-on-Chip (SOC) 设备的一种驱动模型。平台总线驱动模型是为了解决那些不依赖于传统物理总线(如PCI、USB、I2C或SPI)的设备的驱动问题。 1.1 平台设备和驱动初识 在Linux 3.5及后续版本的设备驱动模型中,平台设备、驱动和总线构成了基础。平台总线作为中间媒介,负责设备与驱动的配对。设备注册时,总线会查找合适的驱动;反之,驱动注册时,总线也会寻找匹配的设备。平台设备(platform_device)和平台驱动(platform_driver)是这个模型中的核心概念。它们是为了解决嵌入式系统中独立外设控制器以及直接挂接在SOC内存空间的设备的驱动问题。 1.1.1 总线驱动模型简介 平台总线是一种虚拟总线,它允许设备和驱动程序通过结构化的接口进行通信,即使这些设备没有实际挂接在物理总线上。这种模型特别适用于嵌入式环境,因为许多设备直接集成在SOC内部,无需物理连接。 1.1.2 平台总线驱动模型特点 - 分层结构:驱动程序分为平台设备和平台驱动两部分,使得代码组织更清晰,便于维护和移植。 - 资源管理:平台设备负责注册其资源,以便内核可以统一管理,支持电源管理功能。 - 可移植性和通用性:平台模型降低了驱动对特定硬件的依赖,提高了代码的复用性。 1.2 平台设备驱动模型分层 1.2.0 平台设备层编程 在这一层,开发者需要定义并初始化`struct platform_device`,这个结构体包含了设备的相关信息,如设备名称、设备ID、资源等。 1.2.1 设备层核心数据结构 `struct platform_device`是关键数据结构,包含了设备的标识、资源和私有数据等。 1.2.2 设备层相关API函数 为了操作这些设备,Linux内核提供了API函数,如`platform_device_register()`用于注册设备,`platform_device_unregister()`用于注销设备。 1.2.3 平台设备驱动层编程 驱动层主要包括`probe`和`remove`函数。`probe`函数在设备被发现时调用,用于初始化设备;`remove`函数在设备移除时调用,用于清理资源。 1.2.4 平台设备驱动层核心数据结构 `struct platform_driver`是驱动的表示,包含了驱动的`probe`、`remove`等方法。 1.2.5 平台设备驱动层相关API函数 API函数如`platform_driver_register()`和`platform_driver_unregister()`用于注册和注销驱动。 1.3 平台设备模型LED设备驱动示例 文档中给出了一个具体的LED设备驱动的例子,包括平台设备层、平台驱动层以及应用程序的编程方法,展示了如何使用上述结构和函数创建一个完整的驱动流程。 1.3.5 平台模型LED驱动安装测试分析 这部分详细讲解了如何构建、安装和测试LED驱动,包括Makefile的编写和驱动的加载与卸载过程。 总结,Linux的平台设备总线驱动模型提供了一种灵活且高效的机制,使得开发者能够轻松地为嵌入式系统中的各种设备编写驱动,无论这些设备是否连接到传统的物理总线。通过理解和应用这一模型,可以有效地管理设备资源,提高系统的可维护性和可移植性。
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