platform_driver驱动及设备驱动匹配标识符

一、设备树platform_driver示例

设备树中需要定义一个设备节点，包含设备的相关信息和属性。例如，假设有一个名为 "my_device" 的设备，其设备树节点可能如下所示：

/dts-v1/;
/ {
    compatible = "example,my_device";
    my_device {
        compatible = "example,my_device";
        reg = <0x12345678 0x1000>;
        interrupt-parent = <&gpio0>;
        interrupts = <10 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    };
};

在上述示例中，该设备节点具有 compatible 属性来标识设备的兼容性，reg 属性用于指定设备的地址范围，interrupt-parent 属性指定中断控制器的父节点，interrupts 属性指定设备的中断号和触发类型。

在驱动程序中定义 platform_driver 结构体，并使用 of_match_ptr() 宏将设备的兼容性标识与驱动程序关联起来。例如：

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_device.h>

static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
    // 在这里执行设备的初始化和操作
    return 0;
}

static int my_driver_remove(struct platform_device *pdev)
{
    // 在这里执行设备的清理和操作
    return 0;
}

static const struct of_device_id my_driver_of_match[] = {
    { .compatible = "example,my_device" },
    {},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_driver_of_match);

static struct platform_driver my_driver = {
    .driver = {
        .name = "my_device",
        .of_match_table = of_match_ptr(my_driver_of_match),
    },
    .probe = my_driver_probe,
    .remove = my_driver_remove,
};

module_platform_driver(my_driver);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("lethe1203");

二、platform驱动总线的匹配方式

首先看下platform_driver、device_driver和device_driver结构体的定义：

struct platform_driver 是Linux内核中用于表示平台驱动程序的结构体。它包含了与平台设备驱动相关的属性和操作，用于管理和控制平台设备。

下面是 struct platform_driver 结构体的定义：

struct platform_driver {
    int (*probe)(struct platform_device *pdev);
    int (*remove)(struct platform_device *pdev);
    void (*shutdown)(struct platform_device *pdev);
    int (*suspend)(struct platform_device *pdev, pm_message_t state);
    int (*resume)(struct platform_device *pdev);
    struct device_driver driver;                  // device_driver结构体**
    const struct platform_device_id *id_table;    // 匹配规则三
    bool prevent_deferred_probe;
};

struct platform_driver 结构体的主要字段如下：

probe: 当匹配到某个平台设备时，调用该函数进行设备的初始化。
remove: 在设备被移除时，调用该函数进行设备的清理和释放资源操作。
shutdown: 可选字段，在系统关机时调用该函数进行设备的关机处理。
suspend: 可选字段，在设备进入挂起状态时调用该函数进行设备的挂起操作。
resume: 可选字段，在设备从挂起状态恢复时调用该函数进行设备的恢复操作。
driver: 包含了和设备驱动相关的属性，如名称、owner等。
id_table: 可选字段，用于指定平台设备的标识表，用于驱动程序的设备匹配。
prevent_deferred_probe: 可选字段，用于控制是否延迟设备的探测。

struct device_driver 是 Linux 内核中用于表示设备驱动程序的结构体。它包含了与设备驱动相关的属性和操作，用于管理和控制特定类型的设备。

下面是 struct device_driver 结构体的定义：

struct device_driver {
    const char *name;        // 匹配规则一
    struct bus_type *bus;
    struct module *owner;
    const char *mod_name;
    bool suppress_bind_attrs;
    const struct of_device_id *of_match_table;    // 匹配规则二
    int (*probe)(struct device *dev);
    int (*remove)(struct device *dev);
    void (*shutdown)(struct device *dev);
    int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
    int (*resume)(struct device *dev);
    const struct attribute_group **groups;
    const struct dev_pm_ops *pm;
    struct driver_private *p;
};

struct device_driver 结构体的主要字段如下：

name: 设备驱动程序的名称。
bus: 指向设备所属的总线类型的指针。
owner: 指向拥有该设备驱动程序的模块的指针。
mod_name: 拥有该设备驱动程序的模块的名称。
suppress_bind_attrs: 一个布尔值，用于控制是否在 sysfs 中暴露 bind/unbind 相关的属性。
of_match_table: 指向设备树匹配表的指针，用于匹配设备树节点。
probe: 当匹配到设备时，调用该函数来初始化设备。
remove: 在设备被移除时，调用该函数来清理和释放资源。
shutdown: 可选字段，在系统关机时调用该函数进行设备的关机处理。
suspend: 可选字段，在设备进入挂起状态时调用该函数进行设备的挂起操作。
resume: 可选字段，在设备从挂起状态恢复时调用该函数进行设备的恢复操作。
groups: 指向设备驱动程序所属的属性组数组的指针。
pm: 指向设备的电源管理操作的指针。

struct platform_device 是 Linux 内核中用于表示平台设备的结构体。它用于描述与特定平台相关的设备，例如 SoC 上的外设或其他与硬件集成的设备。

下面是 struct platform_device 结构体的定义：

struct platform_device {
    const char *name;        // 匹配方式一
    int id;
    struct device dev;
    u32 num_resources;
    struct resource *resource;
    const struct platform_device_id *id_entry;
};

struct platform_device 结构体的主要字段如下：

name: 设备的名称。该名称通常与设备驱动程序关联。
id: 设备的 ID。用于标识同一类型的多个设备。
dev: 表示该平台设备的通用设备结构体。它可以被设备模型用于管理设备对象。
num_resources: 设备资源的数量。
resource: 指向设备资源描述符的指针数组。每个资源描述符包含了设备在系统中所需的 I/O 地址、中断等信息。
id_entry: 指向平台设备标识表的指针，用于驱动程序的设备匹配。

在 Linux 内核中，platform 驱动总线使用设备树中的设备节点来与驱动程序进行匹配。介绍 platform 驱动总线的三种常见的匹配方式。

基于driver.name属性的匹配方式：通过driver.name和device.name来进行对比匹配

基于 compatible 属性的匹配方式：设备树中的设备节点通常会包含一个 compatible 属性，用于描述设备的兼容性标识。platform 驱动总线通过比较设备节点的 compatible 属性与驱动程序中定义的 of_device_id 结构体数组中的兼容性标识，来进行匹配。具体示例可以参考前面提到的 of_match_device() 函数的用法。
基于 platform_device_id 的匹配方式：驱动程序可以定义一个 platform_device_id 结构体数组，并通过 MODULE_DEVICE_TABLE(platform, ...) 宏将其注册为可供内核使用的设备表。设备节点在与驱动程序匹配时，会通过比较设备节点的 name 属性与驱动程序中定义的 platform_device_id 结构体数组中的设备名称，来进行匹配。具体示例可以参考前面提到的 platform_device_id 的用法。

需要注意的是，platform 驱动总线的匹配方式是基于设备树的，因此要求设备树中正确地描述了设备的配置信息，包括设备节点的兼容性标识和其他属性。

具体的驱动可参考：

驱动——platform驱动总线三种匹配方式_platform匹配过程_犩未的博客-CSDN博客

三、of_match_ptr、of_match_device、platform_get_device_id

of_match_ptr

of_match_ptr() 是一个用于将 of_device_id 结构体数组传递给 of_match_table 字段的宏。它将 of_device_id 结构体数组的指针转换为 const struct of_device_id * 类型，以便在注册 platform_driver 时使用。

of_match_table 是 platform_driver 结构体中的一个字段，用于指定设备树匹配表。通过传递 of_match_ptr() 宏转换后的指针，可以将设备树匹配表与驱动程序关联起来，实现设备树节点和驱动程序的匹配。

示例代码中的这行代码：

.driver = {
    .name = "my_device",
    .of_match_table = of_match_ptr(my_driver_of_match),
},

使用了 of_match_ptr() 宏将 my_driver_of_match 数组的指针传递给了 of_match_table 字段。这样，当 platform_driver 注册到内核时，内核就能根据设备树节点的兼容性标识进行匹配，并调用相应的回调函数。

of_match_device

of_match_device() 函数用于在设备树中查找与给定设备匹配的设备兼容性标识（compatible）。

以下是 of_match_device() 函数的原型：

const struct of_device_id *of_match_device(const struct of_device_id *matches, const struct device *dev);

函数接受两个参数：

matches：一个指向 of_device_id 结构体数组的指针，包含了设备驱动程序所支持的设备兼容性标识。
dev：一个指向 struct device 的指针，表示当前需要匹配的设备。

函数返回一个指向匹配的 of_device_id 结构体的指针。如果找不到匹配项，则返回 NULL。

以下是一个示例用法：

static const struct of_device_id my_driver_dt_ids[] = {
    { .compatible = "device1" },
    { .compatible = "device2" },
    // 其他设备兼容性标识
};

static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
    const struct of_device_id *id;

    id = of_match_device(my_driver_dt_ids, &pdev->dev);
    if (!id)
        return -ENODEV;

    if (strcmp(id->compatible, "device1") == 0) {
        // 匹配到 device1 的处理逻辑
    } else if (strcmp(id->compatible, "device2") == 0) {
        // 匹配到 device2 的处理逻辑
    }

    return 0;
}

在上述示例中，my_driver_dt_ids 是一个包含设备兼容性标识的数组。在驱动程序的 probe 函数中，使用 of_match_device() 函数来获取与平台设备匹配的设备兼容性标识，并通过相应的操作来处理匹配到的设备。

platform_get_device_id

platform_get_device_id() 是一个函数，用于获取与给定平台设备匹配的平台设备标识。

函数原型如下：

const struct platform_device_id *platform_get_device_id(const struct platform_device *pdev);

参数 pdev 是一个指向 struct platform_device 的指针，表示要查询的平台设备。

函数返回值是一个指向 struct platform_device_id 的指针，表示与给定平台设备匹配的平台设备标识。如果找不到匹配的标识，则返回 NULL。

struct platform_device_id 结构体定义如下：

struct platform_device_id {
    char name[PLATFORM_NAME_SIZE]; // 设备名称
    kernel_ulong_t driver_data;     // 驱动程序数据
};

platform_get_device_id() 函数通过遍历平台设备驱动程序注册的平台设备标识表（struct platform_device_id 数组），与给定的平台设备的名称进行匹配。如果找到匹配的标识，则返回该标识的指针；否则返回 NULL。

通常，在编写平台设备驱动程序时，会在驱动程序中定义一个平台设备标识表，并将其注册到内核中。当平台设备被创建时，驱动程序会根据设备的名称和其他属性，匹配对应的标识，并执行相应的初始化操作。

注意：platform_get_device_id() 函数是在 include/linux/platform_device.h 头文件中声明的。

posted @ 2024-03-25 23:37 lethe1203 阅读(141) 评论(0) 编辑收藏举报

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