linux platform device/driver

Posted 2020-06-26 aaronGao

1.platform device是怎么"自动"关联到platform driver上的?

转向linux driver有些时间了，前段时间碰到个问题，在Linux kernel 3.10的drivers/tty/serial/imx.c中，注册driver的时候调用platform_driver_register(&serial_imx_driver),serial_imx_driver类型为platform_driver, serial_imx_driver中有个成员变量probe，在driver注册时会调用这个函数，但是这个函数的参数是platform_device,而在imx.c中没有出现platform_device类型的任何变量，问题就此产生了。

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2.设备、总线、驱动三者如何关联起来？ 

后来查阅了相关资料，大体上的意思是，在linux2.6内核以后，设备和驱动的结构划分为设备、总线、驱动，设备和驱动分别挂在总线上，而他们通过name来进行匹配，二者绑定有两种方式：一种是先安装driver，后挂载设备；另一种则是先挂载设备，然后安装driver。但二者都是后面动作的会在总线上搜索与自己name项相同的设备或者driver进行匹配，也即完成绑定。

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3.代码中的实现

在imx.c中，由于平台是3.10，所以使用DTS，设备都是预先挂载了如串口0/1/2/3...,后面安装驱动时，会调用上述说到的platform_driver_register(&serial_imx_driver)，在驱动注册过程中会对进行匹配设备，一旦匹配到某个device，就会调用probe进行初始化，这个probe的参量也就有源了。具体可以参考下面的调用过程：

do_basic_setup()->driver_init()->platform_bus_init()->...初始化platform bus(虚拟总线)
设备向内核注册的时候platform_device_register()->platform_device_add()->...内核把设备挂在虚拟的platform bus下
驱动注册的时候platform_driver_register()->driver_register()->bus_add_driver()->driver_attach()->bus_for_each_dev()对每个挂在虚拟的platform bus的设备作__driver_attach()->driver_probe_device()->drv->bus->match()==platform_match()->比较strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE)，如果相符就调用platform_drv_probe()->driver->probe()，如果probe成功则绑定该设备到该驱动.

代码如下：在执行到driver_attach的时候platform_device还没出现：

int driver_attach(struct device_driver *drv)
{
    return bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(driver_attach);

这一步开始出现了，县初始化device list，然后通过next_device来遍历节点的属性，调用fn也即__driver_attach，dev也是从next_device中获取device指针。

int bus_for_each_dev(struct bus_type *bus, struct device *start,
             void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{
    struct klist_iter i;
    struct device *dev;
    int error = 0;

    if (!bus || !bus->p)
        return -EINVAL;

    klist_iter_init_node(&bus->p->klist_devices, &i,
                 (start ? &start->p->knode_bus : NULL));
    while ((dev = next_device(&i)) && !error)
        error = fn(dev, data);
    klist_iter_exit(&i);
    return error;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(bus_for_each_dev);

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以上只是简单理解，还是没有深入进去，所以很多原理说不清楚，希望能有时间静下心好好研究研究，如:

1. 设备、驱动、总线三者设计理念，结构模式

2. 设备、驱动先后挂到总线上的机制

3. linux2.6之前、linux2.6、linux2.6之后，驱动、设备在这些版本中的变迁，如platform的出现，dts的出现等