如何设计平台设备和驱动.docx
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如何设计平台设备和驱动
如何设计平台设备和驱动
2.6内核引入了platform机制，能够实现对设备所占用的资源进行统一管理。
Platform机制抽象出了platform_device和platform_driver两个核心概念，与此相关的还有一个重要概念就是资源resource。
1.1.1资源
1．描述和类型
资源resource是对设备所占用的硬件信息的抽象，目前包括I/O、内存、IRQ、DMA、BUS这5类。
在内核中，用resource结构来对资源进行描述。
resource结构在文件中定义，如程序清单2.35所示。
程序清单2.35resource数据结构
structresource{
resource_size_tstart;/*资源在CPU上的物理起始地址*/
resource_size_tend;/*资源在CPU上的物理结束地址*/
constchar*name;/*资源名称*/
unsignedlongflags;/*资源的标志*/
structresource*parent,*sibling,*child;/*资源的父亲、兄弟和子资源*/
};
flags通常被用来表示资源的类型，可用的资源类型有IO、MEM、IRQ等，在中定义，各资源类型和定义如下：
#defineIORESOURCE_TYPE_BITS0x00001f00/*资源类型*/
#defineIORESOURCE_IO0x00000100
#defineIORESOURCE_MEM0x00000200
#defineIORESOURCE_IRQ0x00000400
#defineIORESOURCE_DMA0x00000800
#defineIORESOURCE_BUS0x00001000
2．资源定义
一个设备的资源定义可以同时包含所占用的多种资源。
例如，对于一个既占用内存资源，又占用IRQ中断资源的设备，其资源定义可以如程序清单2.36所示。
程序清单2.36资源定义实例
#defineEMC_CS2_BASE0x11000000/*总线片选地址*/
staticstructresourceecm_ax88796b_resource[]={
[0]={/*内存资源*/
.start=EMC_CS2_BASE,/*起始地址*/
.end=EMC_CS2_BASE+0xFFF,/*结束地址*/
.flags=IORESOURCE_MEM,/*资源类型：
IORESOURCE_MEM*/
},
[1]={/*IRQ资源*/
.start=IRQ_GPIO_04,
.end=IRQ_GPIO_04,
.flags=IORESOURCE_IRQ,/*资源类型：
IORESOURCE_IRQ*/
}
};
3．资源获取
定义了一个设备的资源后，需通过特定函数获取才能使用，这些函数在文件中定义，一共有3个函数，分别是：
platform_get_resource（）、platform_get_resource_byname（）、platform_get_irq（）和platform_get_irq_byname（）。
platform_get_resource（）函数用于获取指定类型的资源，函数原型如下：
externstructresource*platform_get_resource（structplatform_device*,unsignedint,unsignedint）;
dev指向包含资源定义的platform_device结构；type表示将要获取的资源类型；num表示获取资源的数量。
返回值为0表示获取失败，成功返回申请的资源地址。
platform_get_resource_byname（）则是根据平台设备的设备名称获取指定类型的资源，函数原型如下：
externstructresource*platform_get_resource_byname（structplatform_device*,unsignedint,constchar*）;
另外，内核还单独提供了获取IRQ的接口函数platform_get_irq（），实际上就是platform_get_resource（）获取IORESOURCE_IRQ的封装，方便用户使用。
原型如下：
intplatform_get_irq（structplatform_device*dev,unsignedintnum）;
获取设备的私有数据，可通过宏platform_get_drvdata实现：
#defineplatform_get_drvdata（_dev）dev_get_drvdata（&（_dev）->dev）
实际上是获取_dev->dev->p->driver_data，可参考程序清单2.29device结构的定义。
platform_get_irq_byname（）则可根据平台设备名称获取设备的IRQ资源，函数原型如下：
externintplatform_get_irq_byname（structplatform_device*,constchar*）;
在驱动编写中如何实际使用这些函数，下面给出一个代码片段，如程序清单2.37所示。
程序清单2.37平台资源获取和使用范例
if（!
mem）{
res=platform_get_resource（pdev,IORESOURCE_MEM,0）;/*获取内存资源*/
if（!
res）{
printk（"%s:
getnoresource!
\n",DRV_NAME）;
return-ENODEV;
}
mem=res->start;
}
if（!
irq）
irq=platform_get_irq（pdev,0）;/*获取IRQ资源*/
if（!
request_mem_region（mem,AX88796B_IO_EXTENT,"ax88796b"））{/*申请IO内存*/
PRINTK（ERROR_MSG,PFX"request_mem_regionfail!
"）;
return-EBUSY;
}
addr=ioremap_nocache（mem,AX88796B_IO_EXTENT）;/*内存映射ioremap*/
if（!
addr）{
ret=-EBUSY;
gotorelease_region;
}
该范例演示了内存资源和IRQ资源的获取和使用。
特别说明一下内存资源，在定义内存资源的时候，通常使用内存的物理地址，而在驱动中须转换为虚拟地址使用，所以需要进行ioremap操作，而在ioremap之前又需要先申请IO内存，所以在代码中看到的是先使用request_mem_region（）函数申请IO内存，然后再通过ioremap_nocache（）函数完成内存映射。
1.1.2平台设备
并不是任何设备都可以抽象成为platform_device。
platform_device是在系统中以独立实体出现的设备，包括传统的基于端口的设备、主机到外设的总线以及大部分片内集成的控制器等。
这些设备的一个共同点是CPU都可以通过总线直接对它们进行访问。
在极少数情况下，一个platform_device可能会经过一小段其它总线，但是它的寄存器依然可以被CPU直接访问。
1．platform_device
用于描述平台设备的数据结构是platform_device，在文件中定义，如程序清单2.38所示。
程序清单2.38platform_device数据结构
structplatform_device{
constchar*name;/*设备名称*/
intid;/*设备ID*/
structdevicedev;/*设备的device数据结构*/
u32num_resources;/*资源的个数*/
structresource*resource;/*设备的资源*/
conststructplatform_device_id*id_entry;/*设备ID入口*/
/*体系结构相关的附加项*/
structpdev_archdataarchdata;/*体系结构相关的数据*/
};
name是设备的名称，用于与platform_driver进行匹配绑定，resourse用于描述设备的资源如地址、IRQ等。
2．分配platform_device结构
注册一个platform_device之前，必须先定义或者通过platform_device_alloc（）函数为设备分配一个platform_device结构，platform_device_alloc（）函数原型如下：
structplatform_device*platform_device_alloc（constchar*name,intid）;
3．添加资源
通过platform_device_alloc（）申请得到的platform_device结构，必须添加相关资源和私有数据才能进行注册。
添加资源的函数是platform_device_add_resources：
intplatform_device_add_resources（structplatform_device*pdev,conststructresource*res,unsignedintnum）;
添加私有数据的函数是platform_device_add_data：
intplatform_device_add_data（structplatform_device*pdev,constvoid*data,size_tsize）;
4．注册和注销platform_device
申请到platform_device结构后，可以通过platform_device_register（）往系统注册，platform_device_register（）函数原型如下：
intplatform_device_register（structplatform_device*pdev）;
platform_device_register（）只能往系统注册一个platform_device，如果有多个platform_device，可以用platform_add_devices（）一次性完成注册，platform_add_devices（）函数原型如下：
intplatform_add_devices（structplatform_device**de
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