linux设备驱动之平台总线实践环节

Posted 2020-09-21

1、上一节中，我们将初步的驱动代码写完后编译后，放入到rootfs中进行insmod时，在/sys/bus/platform/drvier/目录中能够看到why_led这个目录，但是进入后只有一些基本的东西，却没有能使用这个led驱动的关键性东西，那是因为我们没有提供platform_device，并且驱动代码中的probe函数remove函数的代码内容也不对。这一节课中，做另一半，就是platform_device这一部分。

2、做platform_device这一半

参考mach-mini2440.c中添加led的platform_device定义来自己进行做platform_device

（1）首先检查mach-x210.c中是否有led相关的platform_device

    看下mach-x210.c中的platform_device结构体数组，这个结构体数组中包含的是x210开发板中所有的platform_device，代码如下

static struct platform_device *smdkc110_devices[] __initdata = {
#ifdef CONFIG_FIQ_DEBUGGER
	&s5pv210_device_fiqdbg_uart2,
#endif
#ifdef CONFIG_MTD_ONENAND
	&s5pc110_device_onenand,
#endif
#ifdef CONFIG_MTD_NAND
	&s3c_device_nand,
#endif
	&s5p_device_rtc,
#ifdef CONFIG_SND_S3C64XX_SOC_I2S_V4
	&s5pv210_device_iis0,
	&s5pv210_device_iis1,
#endif
#ifdef CONFIG_SND_S3C_SOC_AC97
	&s5pv210_device_ac97,
#endif
#ifdef CONFIG_SND_S3C_SOC_PCM
	&s5pv210_device_pcm0,
#endif
#ifdef CONFIG_SND_SOC_SPDIF
	&s5pv210_device_spdif,
#endif
	&s3c_device_wdt,

#ifdef CONFIG_FB_S3C
	&s3c_device_fb,
#endif
#ifdef CONFIG_DM9000
	&s5p_device_dm9000,
#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_MFC50
	&s3c_device_mfc,
#endif
#ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C
	&s3c_device_ts,
#endif
	&s3c_device_keypad,
#ifdef CONFIG_S5P_ADC
	&s3c_device_adc,
#endif
#ifdef CONFIG_VIDEO_FIMC
	&s3c_device_fimc0,
	&s3c_device_fimc1,
	&s3c_device_fimc2,
#endif
#ifdef CONFIG_VIDEO_FIMC_MIPI
	&s3c_device_csis,
#endif
#ifdef CONFIG_VIDEO_JPEG_V2
	&s3c_device_jpeg,
#endif
#ifdef CONFIG_VIDEO_G2D
	&s3c_device_g2d,
#endif
#ifdef CONFIG_VIDEO_TV20
	&s5p_device_tvout,
	&s5p_device_cec,
	&s5p_device_hpd,
#endif

	&s3c_device_g3d,
	&s3c_device_lcd,

	&s3c_device_i2c0,
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1
	&s3c_device_i2c1,
#endif
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C2
	&s3c_device_i2c2,
#endif

#ifdef CONFIG_USB_EHCI_HCD
	&s3c_device_usb_ehci,
#endif
#ifdef CONFIG_USB_OHCI_HCD
	&s3c_device_usb_ohci,
#endif

#ifdef CONFIG_USB_GADGET
	&s3c_device_usbgadget,
#endif
#ifdef CONFIG_USB_android
	&s3c_device_android_usb,
#ifdef CONFIG_USB_ANDROID_MASS_STORAGE
	&s3c_device_usb_mass_storage,
#endif
#ifdef CONFIG_USB_ANDROID_RNDIS
	&s3c_device_rndis,
#endif
#endif
#ifdef CONFIG_BATTERY_S3C
	&sec_device_battery,
#endif
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_HSMMC
	&s3c_device_hsmmc0,
#endif
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_HSMMC1
	&s3c_device_hsmmc1,
#endif
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_HSMMC2
	&s3c_device_hsmmc2,
#endif
#ifdef CONFIG_S3C_DEV_HSMMC3
	&s3c_device_hsmmc3,
#endif

#ifdef CONFIG_S3C64XX_DEV_SPI
	&s5pv210_device_spi0,
	&s5pv210_device_spi1,
#endif
#ifdef CONFIG_S5PV210_POWER_DOMAIN
	&s5pv210_pd_audio,
	&s5pv210_pd_cam,
	&s5pv210_pd_tv,
	&s5pv210_pd_lcd,
	&s5pv210_pd_g3d,
	&s5pv210_pd_mfc,
#endif

#ifdef CONFIG_HAVE_PWM
	&s3c_device_timer[0],
	&s3c_device_timer[1],
	&s3c_device_timer[2],
	&s3c_device_timer[3],
#endif

//	&timed_gpio_device,

	&headset_switch_device,
};

这个platform_device结构体数组中每个元素都是x210开发板中的platform_device，我们可以看下这个里面有没led的platform_device，这里面没有，说明九鼎做的led设备是用的另外一套机制，并不是用的platform_device可能。这个platform_device结构体数组肯定是要用platform的注册方法将这些设备注册到platform总线下的。注册到平台总线方法，九鼎用的是

platform_add_devices(smdkc110_devices, ARRAY_SIZE(smdkc110_devices));

函数，这个platform_add_devices函数就是将数组中的所有设备进行注册到平台总线下的，这个函数的详细内容为

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;
}

platform_add_devices函数中通过platform注册设备使用的专用函数platform_device_register进行注册，devs形参就是platform_device的结构体数组。从代码中可以看出九鼎的设计逻辑是将platform_device结构体数组中的所有设备进行注册到平台总线下，只要有一个设备注册到平台总线失败了，那么就会将已经注册的设备全部注销掉，可以知道这是九鼎的一个错误处理机制。

其中没有确实没有led的platform_device，也就是九鼎确使用的是另外一个机制，用的并不是platform_device，所以我们可以仿造mach-mini2440.c中led的platform_device来实现一个s5pv210的led的platform_device，下面说一下参照mach-mini2440.c中实现的led的platform_device来实现s5pv210的led的platform_device。

在mach-mini2440.c中一些其他的数据结构如

static struct s3c2410fb_display mini2440_lcd_cfg[] __initdata = {
	[0] = {	/* mini2440 + 3.5" TFT + touchscreen */
		_LCD_DECLARE(
			7,			/* The 3.5 is quite fast */
			240, 21, 38, 6, 	/* x timing */
			320, 4, 4, 2,		/* y timing */
			60),			/* refresh rate */
		.lcdcon5	= (S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
				   S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
				   S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
				   S3C2410_LCDCON5_INVVDEN |
				   S3C2410_LCDCON5_PWREN),
	},
	[1] = { /* mini2440 + 7" TFT + touchscreen */
		_LCD_DECLARE(
			10,			/* the 7" runs slower */
			800, 40, 40, 48, 	/* x timing */
			480, 29, 3, 3,		/* y timing */
			50),			/* refresh rate */
		.lcdcon5	= (S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
				   S3C2410_LCDCON5_INVVLINE |
				   S3C2410_LCDCON5_INVVFRAME |
				   S3C2410_LCDCON5_PWREN),
	},
	/* The VGA shield can outout at several resolutions. All share 
	 * the same timings, however, anything smaller than 1024x768
	 * will only be displayed in the top left corner of a 1024x768
	 * XGA output unless you add optional dip switches to the shield.
	 * Therefore timings for other resolutions have been ommited here.
	 */
	[2] = {
		_LCD_DECLARE(
			10,
			1024, 1, 2, 2,		/* y timing */
			768, 200, 16, 16, 	/* x timing */
			24),	/* refresh rate, maximum stable,
				 tested with the FPGA shield */
		.lcdcon5	= (S3C2410_LCDCON5_FRM565 |
				   S3C2410_LCDCON5_HWSWP),
	},
};

static struct s3c2410fb_mach_info mini2440_fb_info __initdata = {
	.displays	 = &mini2440_lcd_cfg[0], /* not constant! see init */
	.num_displays	 = 1,
	.default_display = 0,

	/* Enable VD[2..7], VD[10..15], VD[18..23] and VCLK, syncs, VDEN
	 * and disable the pull down resistors on pins we are using for LCD
	 * data. */

	.gpcup		= (0xf << 1) | (0x3f << 10),

	.gpccon		= (S3C2410_GPC1_VCLK   | S3C2410_GPC2_VLINE |
			   S3C2410_GPC3_VFRAME | S3C2410_GPC4_VM |
			   S3C2410_GPC10_VD2   | S3C2410_GPC11_VD3 |
			   S3C2410_GPC12_VD4   | S3C2410_GPC13_VD5 |
			   S3C2410_GPC14_VD6   | S3C2410_GPC15_VD7),

	.gpccon_mask	= (S3C2410_GPCCON_MASK(1)  | S3C2410_GPCCON_MASK(2)  |
			   S3C2410_GPCCON_MASK(3)  | S3C2410_GPCCON_MASK(4)  |
			   S3C2410_GPCCON_MASK(10) | S3C2410_GPCCON_MASK(11) |
			   S3C2410_GPCCON_MASK(12) | S3C2410_GPCCON_MASK(13) |
			   S3C2410_GPCCON_MASK(14) | S3C2410_GPCCON_MASK(15)),

	.gpdup		= (0x3f << 2) | (0x3f << 10),

	.gpdcon		= (S3C2410_GPD2_VD10  | S3C2410_GPD3_VD11 |
			   S3C2410_GPD4_VD12  | S3C2410_GPD5_VD13 |
			   S3C2410_GPD6_VD14  | S3C2410_GPD7_VD15 |
			   S3C2410_GPD10_VD18 | S3C2410_GPD11_VD19 |
			   S3C2410_GPD12_VD20 | S3C2410_GPD13_VD21 |
			   S3C2410_GPD14_VD22 | S3C2410_GPD15_VD23),

	.gpdcon_mask	= (S3C2410_GPDCON_MASK(2)  | S3C2410_GPDCON_MASK(3) |
			   S3C2410_GPDCON_MASK(4)  | S3C2410_GPDCON_MASK(5) |
			   S3C2410_GPDCON_MASK(6)  | S3C2410_GPDCON_MASK(7) |
			   S3C2410_GPDCON_MASK(10) | S3C2410_GPDCON_MASK(11)|
			   S3C2410_GPDCON_MASK(12) | S3C2410_GPDCON_MASK(13)|
			   S3C2410_GPDCON_MASK(14) | S3C2410_GPDCON_MASK(15)),
};

static struct s3c24xx_mci_pdata mini2440_mmc_cfg __initdata = {
   .gpio_detect   = S3C2410_GPG(8),
   .gpio_wprotect = S3C2410_GPH(8),
   .set_power     = NULL,
   .ocr_avail     = MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34,
};

static struct mtd_partition mini2440_default_nand_part[] __initdata = {
	[0] = {
		.name	= "u-boot",
		.size	= SZ_256K,
		.offset	= 0,
	},
	[1] = {
		.name	= "u-boot-env",
		.size	= SZ_128K,
		.offset	= SZ_256K,
	},
	[2] = {
		.name	= "kernel",
		/* 5 megabytes, for a kernel with no modules
		 * or a uImage with a ramdisk attached */
		.size	= 0x00500000,
		.offset	= SZ_256K + SZ_128K,
	},
	[3] = {
		.name	= "root",
		.offset	= SZ_256K + SZ_128K + 0x00500000,
		.size	= MTDPART_SIZ_FULL,
	},
};

static struct s3c2410_nand_set mini2440_nand_sets[] __initdata = {
	[0] = {
		.name		= "nand",
		.nr_chips	= 1,
		.nr_partitions	= ARRAY_SIZE(mini2440_default_nand_part),
		.partitions	= mini2440_default_nand_part,
		.flash_bbt 	= 1, /* we use u-boot to create a BBT */
	},
};

static struct s3c2410_platform_nand mini2440_nand_info __initdata = {
	.tacls		= 0,
	.twrph0		= 25,
	.twrph1		= 15,
	.nr_sets	= ARRAY_SIZE(mini2440_nand_sets),
	.sets		= mini2440_nand_sets,
	.ignore_unset_ecc = 1,
};

上面这些等等代码，都是mini2440这个开发板中的platform_device设备的数据部分，按照之前学的platform总线逻辑，这些platform_device的数据部分都会被绑定到platform_device结构体中的device结构体的platform_data成员中。

下面说正式的话题，参考mini-2440.c中led的platform_device移植s5pv210的led的platform_device

首先找到mach-mini2440.c中led的platform_device，代码如下

static struct platform_device mini2440_led1 = {
	.name		= "s3c24xx_led",
	.id		= 1,
	.dev		= {
		.platform_data	= &mini2440_led1_pdata,
	},
};

找到mach-mini2440.c中led的platform_device后，我们将这个led的platform_device的变量名改为x210名字，数据部分的platform_data改为我们x210_led_pdata，后面我们还要提供x210_led_pdata这个数据结构的实现，id为1来区分这个led为第一个led，如果id为-1，则是让内核来给我们板子上的led设备分配编号，其中.name成员要和我们驱动中实现的那个led的驱动代码中的数据结构体也就是platform_driver中的name一样，因为我的led的platform_driver结构体中name为why_led，所以这里led的platform_device数据结构体中的name也要为why_led，不然将设备和驱动进行匹配的时候，platform总线的match函数无法将总线下的设备和驱动进行匹配上，因为设备和驱动的匹配用的是名字来进行匹配的。

最后我们仿造mini2440的led的platform_device，将我们x210的led的platform_device，x210是核心板，s5pv210是SoC，改完led的platform_device结构体为

static struct platform_device x210_led1 = {
	.name		= "why_led",
	.id		= 1,
	.dev		= {
		.platform_data	= &x210_led1_pdata,
	},
};

接下来我们要提供x210_led1_pdata这个绑定到platform_device结构体中的device成员结构体中的platform_data的数据结构。我们可以仿造mini2440中为led设备提供的数据部分platform_data的数据结构mini2440_led1_pdata，来实现我们x210的led的设备数据部分platform_data的数据结构x210_led1_pdata，我们看下mini2440的led设备的数据部分platform_data的数据结构

static struct s3c24xx_led_platdata mini2440_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

我们仿造上面的，将变量名字改为x210_led1_pdata，成员中的gpio、flags、def_trigger都需要根据我们x210板子的硬件情况来进行更改，比如这个led1的gpio对应的是哪个，flags属性有没有，def_trigger这个led1作为什么用。我们先不管这个led1的gpio对应的是哪，也不管flags属性，也不管def_trigger，先把框架改完，其中涉及到的硬件后续在改，仿造mini2440的led的platform_device的platform_data，我们初步将x210的led设备platform_device的platform_data数据部分的数据结构改为

static struct s3c24xx_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

这个时候看下我们有了什么东西，这个时候我们有了x210的led的platform_device数据结构，并且也有了x210的led的platform_devoce数据结构中需要的led设备的数据部分platform_data，如下

static struct s3c24xx_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

static struct platform_device x210_led1 = {
	.name		= "why_led",
	.id		= 1,
	.dev		= {
		.platform_data	= &x210_led1_pdata,
	},
};

x210_led1为x210的led设备的platform_device结构体变量，成员.platform_data绑定的x210_led1_pdata数据结构为x210_led1这个led设备的数据部分，表示这个led的gpio引脚是哪个，属性是什么，这个led用来做什么，当然我们这里目前关于led设备的数据部分x210_led1_pdata填写的还不对.

    在mach-mini2440.c中的struct s3c24xx_led_platdata这个结构体类型是被声明在内核源码目录下的/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/leds-gpio.h中的，因为我们是为x210的led设备加入设备的数据部分platform_data，所以我们不能要将platform_data要绑定的结构体类型定义在mach-s5pv210/include/mach/目录下，我们可以自己在mach-s5pv210/include/mach/目录下创建一个头文件leds-gpio.h，先将mach-mini2440/include/mach/leds-gpio.h中的内容拷贝到我们的mach-s5pv210/include/mach/目录下的led-gpio.h中，然后在做修改，mach-mini2440/include/mach/leds-gpio.h中的内容为

*
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 * published by the Free Software Foundation.
*/

#ifndef __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H
#define __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H "leds-gpio.h"

#define S3C24XX_LEDF_ACTLOW	(1<<0)		/* LED is on when GPIO low */
#define S3C24XX_LEDF_TRISTATE	(1<<1)		/* tristate to turn off */

struct s3c24xx_led_platdata {
	unsigned int		 gpio;
	unsigned int		 flags;

	char			*name;
	char			*def_trigger;
};

#endif /* __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H */

我们先将这个内容拷贝到我们的/arch/arm/mach-s5v210/include/mach/leds-gpio.h中，然后在做更改，我们将这个将来绑定到platform_data中的结构体名字改为x210名字，内容改完后如下

*
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 * published by the Free Software Foundation.
*/

#ifndef __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H
#define __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H "leds-gpio.h"

#define S5PV210_LEDF_ACTLOW	(1<<0)		/* LED is on when GPIO low */
#define S5PV210_LEDF_TRISTATE	(1<<1)		/* tristate to turn off */

struct s5pv210_led_platdata {
	unsigned int		 gpio;
	unsigned int		 flags;

	char			*name;
	char			*def_trigger;
};

#endif /* __ASM_ARCH_LEDSGPIO_H */

这个时候因为我们将将来绑定到platform_data的数据结构的类型名变成s5pv210_led_platdata了，所以我们前面定义填充的x210的led的platform_data也要改成s5pv210_led_platdata，改动方法，将

static struct s3c24xx_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

改为

static struct s5pv210_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

这时我们的x210的led的platform_device和platform_data为

static struct s5pv210_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

static struct platform_device x210_led1 = {
	.name		= "why_led",
	.id		= 1,
	.dev		= {
		.platform_data	= &x210_led1_pdata,
	},
};

同时我们要在上面代码所在的文件中包含我们刚才创建的头文件

#include<mach/leds-gpio.h>

好啦，接下来我们将x210的led的设备数据部分platform_data也就是x210_led_pdata这个结构体中的内容按照x210的硬件实际情况进行修改，没有改动之前的x210的led的platform_data为

static struct s5pv210_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S3C2410_GPB(5),
	.flags		= S3C24XX_LEDF_ACTLOW | S3C24XX_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "heartbeat",
};

我们将gpio进行更改为x210中这个led实际对应的引脚，引脚为S5PV210_GPJ0(3),flags是一种扩展属性，我们可以加上，也可以不加上，def_tigger是来表示我们这个led用来做什么的，我们可以先不考虑这个，将def_trigger赋值为空字符"",最后改完的x210的led的platform_device和platform_data为

static struct s5pv210_led_platdata x210_led1_pdata = {
	.name		= "led1",
	.gpio		= S5PV210_GPJ0(5),
	.flags		= S5PV210_LEDF_ACTLOW | S5PV210_LEDF_TRISTATE,
	.def_trigger	= "",
};

static struct platform_device x210_led1 = {
	.name		= "why_led",
	.id		= 1,
	.dev		= {
		.platform_data	= &x210_led1_pdata,
	},
};

之后，我们要将这个platform_device定义的x210_led1变量添加到最开始说的那个含有x210所有设备的platform_device结构体数据中，按照九鼎的注册platform的逻辑，会将这个platform_device结构体数组中的所有设备进行注册。加入后代码为，这里只贴一部分

static struct platform_device *smdkc110_devices[] __initdata = {
#ifdef CONFIG_FIQ_DEBUGGER
	&s5pv210_device_fiqdbg_uart2,
	&x210_led1,
	.
	.
	.
	.
	.
	.
	.
}

好了，这个时候我们在mach-s5pv210.c中加入了x210的led的platform_device，并且也提供了led相应的platform_data设备的数据部分x210_led1_pdata,并且在mach-s5pv210/include/mach/目录中的leds-gpio.h中也定义了我们这个led设备数据部分x210_led1_pdata结构体的类型，我们也在mach-s5pv210.c中将led的platform_device的变量x210_led1添加到了platform_device结构体数组中，在平台总线设备进行注册的时候，就会将我们添加的这个x210_led1设备进行注册。

这个时候我们编译内核，可以使用uboot中的tftp下载内核，运行内核，内核nfs挂载根文件系统，内核运行起来后，这个时候的内核情况是我们只添加了led的platform_device,但是我们并没有添加led的platform_driver，因为我们没有insmod上一节课中的led的platform_drvier，并且上一节课中的led的platform_driver在probe函数和remove函数中的代码还没有彻底修改。此时先观察内核只有led的platform_deivce的情况。

此时我们在根文件系统的/sys/bus/platform/device/目录下会看到有一个why_led.1这么一个文件目录，后面的1就是我们当时添加这个设备数据部分时的id的值，也就是代表led的编号。

进到这个/sys/bus/platform/device/why_led.1目录中，我们ls看到也没有什么东西，都是一些常规的东西，此时说明在我们的platform中的device中已经能够找到文件节点，但是缺陷是只有一些常规的东西。这个时候是我们只有led的platform_device，没有led的platform_driver的情况。

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