Linux platform system
先来看下platform的框架：platform是Linux内的一种虚拟总线，称为platform总线，相应的设备称为platform_device，而驱动称为platform_driver。platform总线、设备和驱动这3个实体，总线将设备和驱动绑定，在系统每注册一个设备的时候，会寻找与之匹配的驱动；相反的，在系统每注册一个驱动的时候，会寻找与之匹配的设备，而匹配由总线完成。
platform框架其实比较直观，就总线/设备/驱动三部分，所以platform的实现一般就为三个步骤，先对platform设备进行注册，再编写platform驱动，最后设备和驱动进行匹配，匹配成功则执行probe探测函数，probe函数里面对具体的功能实现，下面对这三步的内容进行简单分析。
1.platform device
platform设备对应的结构体paltform_device，位于linux/platform_device.h中，如下：
struct platform_device {
const char * name; //设备的名字，这将代替device->dev_id，用作sys/device下显示的目录名
int id; //设备id，用于给插入给该总线并且具有相同name的设备编号，如果只有一个设备的话填-1。
struct device dev; //结构体中内嵌的device结构体。
u32 num_resources; //资源数。
struct resource * resource; //资源数。
const struct platform_device_id *id_entry;
/* MFD cell pointer */
struct mfd_cell *mfd_cell;
/* arch specific additions */
struct pdev_archdata archdata;
};
可以看到，platform_device封装了指定的名字name、id、内嵌device。
platform_device的注册一般在平台设备里面实现，这边举例说明下：
1.先要为设备提供platform_device结构体，并赋值，这边以i2c为例。
static struct resource s3c_i2c_resource[] = {
[0] = {
.start = S3C_PA_IIC,
.end = S3C_PA_IIC + SZ_4K - 1,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_IIC,
.end = IRQ_IIC,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
},
};
struct platform_device s3c_device_i2c0 = {
.name = "s3c-i2c",
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),
.resource = s3c_i2c_resource,
};
2.有了各设备的platform_device后，一般会统一放到用来注册的platform_device，里面会包含各自platform设备，如下：
static struct platform_device *s3c_devices[] __initdata =
{
&s3c_device_i2c0,
&s3c_device_spi,
&s3c_device_hsmmc0,
&s3c_device_hsmmc1,
}
3.最后使用platform_add_devices进行将device添加到platform总线上。
platform_add_devices(s3c_devices, ARRAY_SIZE(s3c_devices));
该函数位于drivers/base/platform.c中，如下：
int platform_add_devices(struct platform_device **devs, int num)
{
int i, ret = 0;
for (i = 0; i < num; i++) {
ret = platform_device_register(devs[i]);
if (ret) {
while (--i >= 0)
platform_device_unregister(devs[i]);
break;
}
}
return ret;
}
可以看到platform_device会扫描s3c_devices里面的每一个设备，并为它们进行注册，这边的注册和注销使用platform_device_register()和platform_device_unregister()函数。
注册后，同样会在/sys/device/目录下创建一个以name命名的目录，并且创建软连接到/sys/bus/platform/device下。
2.platform driver
platform驱动对应的结构体paltform_driver，位于linux/platform_device.h中，如下：
struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *);
int (*remove)(struct platform_device *);
void (*shutdown)(struct platform_device *);
int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume)(struct platform_device *);
struct device_driver driver;
const struct platform_device_id *id_table;
};
与device类似，driver里面嵌入的是device_driver，不过driver里面有实现函数probe、remove等。
platform_driver的实现也比较简单，这边也以i2c为例，如下：
static struct platform_driver s3c_i2c_driver = {
.probe = s3c_i2c_probe,
.remove = s3c_i2c_remove,
.id_table = s3c_driver_ids,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "s3c-i2c",
.pm = S3C_DEV_PM_OPS,
},
};
static int __init i2c_adap_s3c_init(void)
{
return platform_driver_register(&s3c24xx_i2c_driver);
}
static void __exit i2c_adap_s3c_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&s3c_i2c_driver);
}
module_init(i2c_adap_s3c_init);
module_exit(i2c_adap_s3c_exit);
platform驱动的注册和注销分别用platform_driver_register()和platform_driver_unregister()函数。
3.platform match
platform driver编写完成后，就是要执行driver的probe函数。probe函数能否执行的关键在于，device中的name与driver中的name是否相等，相等时说明匹配成功，就可以执行probe函数实现具体的功能了。
这边也追踪下如何执行到match函数，驱动会调用platform_driver_register进行注册，该函数会将总线指向platform总线，而platform总线的结构体如下：
struct bus_type platform_bus_type = {
.name = "platform",
.dev_attrs = platform_dev_attrs,
.match = platform_match,
.uevent = platform_uevent,
.pm = &platform_dev_pm_ops,
};
可以看到platform_match为platform_bus的一个成员，platform_match的实现如下：
static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);
/* Attempt an OF style match first */
if (of_driver_match_device(dev, drv))
return 1;
/* Then try to match against the id table */
if (pdrv->id_table)
return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;
/* fall-back to driver name match */
return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
}
platform_match会调用platform_match_id()函数，匹配函数platform_match_id()会去搜索所有已经注册到platform总线上的设备，如果匹配到则返回id，没找到则返回NULL如下：
static const struct platform_device_id *platform_match_id(
const struct platform_device_id *id,
struct platform_device *pdev)
{
while (id->name[0]) {
printk("pdev->name:%s\n",pdev->name);
printk("id->name:%s\n",id->name);
if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {
pdev->id_entry = id;
return id;
}
id++;
}
return NULL;
}
这边两句printk调试信息是我自己加上去的，在调试的时候可以很直观的观察到两个name是否相等，在Linux驱动中很多设备都是通过这一原理来进行device和driver的匹配，如下面几个模块：
1.drivers/i2c/i2c-core.c中的i2c_match_id
static const struct i2c_device_id *i2c_match_id(const struct i2c_device_id *id,
const struct i2c_client *client)
{
while (id->name[0]) {
if (strcmp(client->name, id->name) == 0)
return id;
id++;
}
return NULL;
}
2.drivers/spi/spi.c中的spi_match_id
static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
const struct spi_device *sdev)
{
while (id->name[0]) {
if (!strcmp(sdev->modalias, id->name))
return id;
id++;
}
return NULL;
}
3.drivers/pci/pci-driver.c中的pci_match_id
const struct pci_device_id *pci_match_id(const struct pci_device_id *ids,
struct pci_dev *dev)
{
if (ids) {
while (ids->vendor || ids->subvendor || ids->class_mask) {
if (pci_match_one_device(ids, dev))
return ids;
ids++;
}
}
return NULL;
}
4.drivers/usb/core/driver.c中的usb_match_id
const struct usb_device_id *usb_match_id(struct usb_interface *interface,
const struct usb_device_id *id)
{
if (id == NULL)
return NULL;
for (; id->idVendor || id->idProduct || id->bDeviceClass ||
id->bInterfaceClass || id->driver_info; id++) {
if (usb_match_one_id(interface, id))
return id;
}
return NULL;
}
5.drivers/hid/hid-core.c中的hid_match_id
static const struct hid_device_id *hid_match_id(struct hid_device *hdev,
const struct hid_device_id *id)
{
for (; id->bus; id++)
if (hid_match_one_id(hdev, id))
return id;
return NULL;
}
如果发现打印的name不一样或有一个没有打印出来，这是候就要去检测对应的device和driver，可能就是总线没注册上或驱动id、name不一致。
Linux platform system的分析就到这边，有感悟时会持续会更新。
注：以上内容都是本人在学习过程积累的一些心得，难免会有参考到其他文章的一些知识，如有侵权，请及时通知我，我将及时删除或标注内容出处，如有错误之处也请指出，进行探讨学习。文章只是起一个引导作用，详细的数据解析内容还请查看Linux相关教程，感谢您的查阅。
