driver_分层分离机制
分离分层机制
app
--------------------------------------
input.c
(向应用层提供统一的接口) |
| | |分层
buttons.c --分离-- evdev.c |
(硬件相关) （纯软件） |
分离：把“硬件相关”和“纯软件”分离开;
分层：“硬件相关”和“纯软件”分别向上注册(input.c),提供统一的接口;每一层专注于自己的事情;
1.看一个例子linux-2.6.22.6/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
gpio_keys_init 入口函数里面注册一个平台驱动结构体;
static int __init gpio_keys_init(void) {
return platform_driver_register(&gpio_keys_device_driver);//注册一个平台驱动结构体;
}
进入gpio_keys_device_driver:
struct platform_driver gpio_keys_device_driver = {
.probe = gpio_keys_probe,
.remove = __devexit_p(gpio_keys_remove),
.driver = {
.name = "gpio-keys",
}
};
关心gpio_keys_probe函数：
input = input_allocate_device();//分配一个input_dev结构
2. 通过platform_driver_register函数，引入另外一个概念: bus_drv_dev模型（总线驱动设备模型）
（1）bus总线也是一个结构体，里面包含：drv链表，dev链表，.match函数
（2）device结构体(硬件相关)：通过device_add函数把device放入bus总线的dev链表；然后从bus的drv链表中取出每一个driver结构体,用bus
的.match函数判断drv能否支持dev,若支持则调用driver结构体的probe函数(probe是比较稳定的代码);
（3）driver结构体：通过driver_register函数把driver结构体放入bus总线的drv链表;然后从bus总线的dev链表中取出每一个dev，通过.match函
数一一比较判断dev是否支持drv，若支持则调用driver结构体的probe函数(probe是比较稳定的代码);
上面3点，只不过是bus_drv_dev模型的一种机制；probe函数里面可以打印一句话或者注册一个字符设备或者注册input_dev结构体，完全由自己决
定；这里只不过是一种机制，强制的分为了左右两边，可以放在任何地方；我们修改硬件的时候，只修改硬件部分device，driver部分保持稳定；
3.目的：
采用分离分层的思想编写本驱动程序，主要分为两个部分，与硬件操作相关的led_dev和相对稳定的led_drv；led_dev主要负责分配，设置，注册一个平台设
备结构体（platform_device）,本程序的目的是想点亮一个led灯，如果控制另外一个led灯，只需要修改此驱动程序即可实现需要的功能；led_drv主要负责
分配，设置，注册一个平台驱动结构体(platform_drvier),主要负责注册一个字符设备驱动程序，获取平台设备传来的资源信息
代码：
led_dev.c
/*----------------------------------------------*/
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h>
/*分配/设置/注册一个platform_device平台*/
//该结构体存入了最为重要的设备资源信息，驱动程序通过匹配后可以获取硬件的资源
static struct resource led_resource[] = {
//寄存器起始地址，如果要换硬件寄存器，只需要在这里修改即可
[0] = {
.start = 0x56000050,
.end = 0x56000050 + 8 - 1,//结束地址
.flags = IORESOURCE_MEM,//表示哪类资源
},
//哪根引脚，如果要换一个led亮，只需要修改下面的数字即可
[1] = {
.start = 4,
.end = 4,
.flags = IORESOURCE_IRQ,//描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。
}
};
static void led_release(struct device *dev){
}
static struct platform_device led_dev = {
.name = "myled",/*这个名字要和led_drv.c中的相同,设备name,通过此来匹配platform_driver*/
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),
.resource = led_resource,
.dev = {
.release = led_release,/*如果不提供此函数，在卸载模块时会报错*/
},
};
static int led_dev_init(void){
//platform_device_register→platform_device_add→device_add即把设备放入平台总线里的设备链表中去
//即加载lsmod led_dev.ko后，会调用driver的probe函数。
platform_device_register(&led_dev);
return 0;
}
static void led_dev_exit(void){
/*
* rmmod led_dev模块后，调用此函数，而此函数会从bus总线的dev链表中找出此设备，然后
* 去掉并根据match函数找到对应的drv，然后调用里面(drv结构体)的remove函数做些
* 清理工作
*/
platform_device_unregister(&led_dev);
}
module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
----------------------------------------------------
led_drv.c
/*分配/设置/注册一个platfrom_driver平台*/
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
static int major;
static struct class *cls;
static volatile unsigned long *gpio_con;
static volatile unsigned long *gpio_dat;
static int pin;
static int led_open(struct inode *inode, struct file *file){
/*配置为输出*/
*gpio_con &= ~(0x3<<(pin*2));
*gpio_dat &= (0x1<<(pin*2));
return 0;
}
static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos){
int val;
copy_from_user(&val, buf, count);
if(val == 1){
//点灯
*gpio_dat &= ~(1<<pin);
}
else{
//灭灯
*gpio_dat |= (1<<pin);
}
return 0;
}
static struct file_operations led_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.write = led_write,
};
static int led_probe(struct platform_device *pdev){
struct resource *res; /*根据platform_device的资源进行ioremap*/
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);/*获取资源*/
gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
gpio_dat = gpio_con + 1;
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);/*获取资源*/
pin = res->start;
/*注册字符设备驱动*/
printk("led_porbe, found led\n");
major = register_chrdev(0, "myled", &led_fops);
cls = class_create(THIS_MODULE,"myled");
class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major,0), NULL, "led");
return 0;
}
static int led_remove(struct platform_device *pdev){
/*卸载字符设备驱动程序*/ printk("led_remove, found led\n");
/*iounmap*/
class_device_destroy(cls, MKDEV(major,0));
class_destroy(cls);
unregister_chrdev(major, "myled");
iounmap(gpio_con);
return 0;
}
struct platform_driver led_drv = {
.probe = led_probe,
.remove = led_remove,
.driver = {
.name = "myled",
}
};
static int led_drv_init(void){
/*driver结构体：通过driver_register函数把driver结构体放入bus总线的drv链表;然后从bus总线的dev链表中取出每一个dev，通过.match函数一一比较判断dev是否支持drv，若支持则调用driver结构体的probe函数(probe是比较稳定的代码);*/
platform_driver_register(&led_drv);
return 0;
}
static void led_drv_exit(void){
platform_driver_unregister(&led_drv);
}
module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
/*-----------------------------------------------------*/
Makefile：
KERN_DIR = /home/arm/linux-2.6.22.6
all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf Module.symvers
obj-m += led_dev.o
obj-m += led_drv.o
如果 是先装载led_dev，会把dev加入bus的设备链表中去，然后找对应的drv，此时找不到没关系，等装载了led_drv后，会把drv加入到bus的driver
链表中去，然后会在dev链表中找一遍有没有匹配的dev（这样就相当于再找了一遍，只是找的是dev而已），如果找到，也将调用drv的probe函数。所以，不
管是在dev链表中找设备还是在drv链表中找驱动，只要找到了，都会调用drv中的probe函数，这样设备和驱动可以不同时加载，也可不分顺序加载，通过试
验也表明，不管先装载led_drv.ko还是先装载led_dev.ko，都是等两个都装载了后才会匹配并调用drv的probe函数。
所以说，不管先加载led_dev.ko还是led_drv.ko，只要匹配了，就会调用drv结构的probe函数成员。不管先卸载led_dev还是led_drv，凡是第一个
卸载后，就会调用drv结构的led_remove函数成员。
测试代码：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
/* my_led on * my_led off */
int main(int argc, char **argv) {
int fd;
int val = 1;
fd = open("/dev/led", O_RDWR);
if(fd < 0)
printf("can`t open!\n");
if (argc != 2){
printf("Usage :\n");
printf("%s <on|off>\n",argv[0]);
return 0;
}
if(strcmp(argv[1], "on") == 0)
val = 1;
else
val = 0;
write(fd, &val, 4);
return 0;
}
当输入my_led on 灯亮；
当输入my_led off 灯灭；
程序代码重点解析：
led_dev.c
（1）在led_dev_init函数中：注册一个平台总线设备,platform_device_register->platform_device_add->device_add把led-dev设备放入平台总线的设备链表里面去；
platform_device_register(&led_dev);
（2）static struct platform_device led_dev中：
需要注意的是： .name = "my_led" /*这个名字要和led_drv.c中的相同,设备name,通过此来匹配platform_driver*/
.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource), /*硬件资源数*/
.resource = led_resource, /*硬件资源*/
（3）定义硬件资源
static struct resource led_resource[] = {
//寄存器起始地址，如果要换硬件寄存器，只需要在这里修改即可
[0] = {
.start = 0x56000050,
.end = 0x56000050 + 8 - 1,//结束地址
.flags = IORESOURCE_MEM,//表示哪类资源
},
//哪根引脚，如果要换一个led亮，只需要修改下面的数字即可
[1] = {
.start = 4,
.end = 4,
.flags = IORESOURCE_IRQ,//描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。
}
};
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
led_drv.c
(1)在led_probe函数中：
需要注意的是：用platform_get_resource函数来获取资源，前提是platform_device 中必须有该资源；
ioremap虚拟地址映射
pin = res->strat 引脚获取按键值，是哪一个按键，这里是4；前提是led_dev中已经定义了该引脚；
