Linux平台驱动程序和普通设备驱动程序有什么区别?

时间:2013-03-25 08:34:02

标签: c linux linux-kernel linux-device-driver

我之前曾想过平台驱动程序以及普通的设备驱动程序,如:

  • 平台驱动程序适用于芯片上的设备。
  • 普通设备驱动程序适用于与处理器芯片连接的驱动程序。

在遇到一个i2c驱动程序之前...... 但在这里,我正在阅读通过定义为平台驱动程序的多功能i2c驱动程序。我经历了https://www.kernel.org/doc/Documentation/driver-model/platform.txt。但是仍然无法清楚地了解如何定义驱动程序,例如onchip和接口设备。

请有人解释。

2 个答案:

答案 0 :(得分:80)

您的推荐很好,但缺少什么是平台设备的定义。 LWN上有一个。我们可以从这个页面学到什么:

  1. 平台设备固有不可发现,即硬件不能说“嘿!我出现!”到软件。典型的例子是i2c设备,kernel/Documentation/i2c/instantiating-devices状态:

      

    与PCI或USB设备不同,I2C设备不会在硬件级别(运行时)进行枚举。   相反,软件必须知道(在编译时)每个I2C总线段上连接的设备。   因此,USB和PCI 不是平台设备。

  2. 平台设备通过匹配名称绑定到驱动程序

  3. 平台设备应在系统启动期间很早注册。因为它们通常对系统的其余部分(平台)及其驱动程序至关重要。
  4. 所以基本上,问题“它是平台设备还是标准设备?更多的问题是它使用哪种总线。要使用特定平台设备,您必须:

    1. 注册将管理此设备的平台驱动程序。它应该定义一个唯一的名称,
    2. 注册您的平台设备,定义与驱动程序相同的名称。
    3.   

      平台驱动程序适用于片上设备。

      不正确(理论上,但在实践中是真实的)。 i2c设备不是onChip,而是平台设备,因为它们不可发现。我们也可以想到onChip设备是普通设备。示例:现代x86处理器上的集成PCI GPU芯片。它是可发现的,因此不是平台设备。

        

      普通设备驱动程序适用于与处理器芯片连接的驱动程序。在遇到一个i2c驱动程序之前。

      不正确。许多普通设备与处理器连接,但不通过i2c总线连接。示例:USB鼠标。

      [编辑] 在您的情况下,请查看drivers/usb/host/ohci-pnx4008.c,这是一个USB主机控制器平台设备(此处USB主机控制器不可发现,而USB设备,将连接到它,是)。它是由板文件arch/arm/mach-pnx4008/core.c:pnx4008_init)注册的平台设备。在其探测功能中,它使用i2c_register_driver将其i2c设备注册到总线。我们可以推断出USB Host控制器芯片组通过i2c总线与 CPU进行通信。

      为什么建筑?因为一方面,该设备可被视为裸i2c设备,为系统提供一些功能。另一方面,它是支持USB主机的设备。它需要注册到USB堆栈(usb_create_hcd)。所以仅探测i2c是不够的。请查看Documentation/i2c/instantiating-devices

答案 1 :(得分:2)

最小模块代码示例

通过一些具体的例子,也许差异也会变得更加清晰。

平台设备示例

代码:

进一步整合说明:https://stackoverflow.com/a/44612957/895245

了解具体方法:

  • 寄存器和中断地址在设备树中进行硬编码,并与QEMU -M versatilepb机器描述匹配,后者代表SoC
  • 无法移除设备硬件(因为它是SoC的一部分)
  • compatible设备树属性选择了正确的驱动程序,该属性与驱动程序中的platform_driver.name匹配
  • platform_driver_register是主要的注册接口
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/platform_device.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct resource res;
static unsigned int irq;
static void __iomem *map;

static irqreturn_t lkmc_irq_handler(int irq, void *dev)
{
    /* TODO this 34 and not 18 as in the DTS, likely the interrupt controller moves it around.
     * Understand precisely. 34 = 18 + 16. */
    pr_info("lkmc_irq_handler irq = %d dev = %llx\n", irq, *(unsigned long long *)dev);
    /* ACK the IRQ. */
    iowrite32(0x9ABCDEF0, map + 4);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int lkmc_platform_device_probe(struct platform_device *pdev)
{
    int asdf;
    struct device *dev = &pdev->dev;
    struct device_node *np = dev->of_node;

    dev_info(dev, "probe\n");

    /* Play with our custom poperty. */
    if (of_property_read_u32(np, "lkmc-asdf", &asdf) ) {
        dev_err(dev, "of_property_read_u32\n");
        return -EINVAL;
    }
    if (asdf != 0x12345678) {
        dev_err(dev, "asdf = %llx\n", (unsigned long long)asdf);
        return -EINVAL;
    }

    /* IRQ. */
    irq = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 0);
    if (request_irq(irq, lkmc_irq_handler, 0, "lkmc_platform_device", dev) < 0) {
        dev_err(dev, "request_irq");
        return -EINVAL;
    }
    dev_info(dev, "irq = %u\n", irq);

    /* MMIO. */
    if (of_address_to_resource(pdev->dev.of_node, 0, &res)) {
        dev_err(dev, "of_address_to_resource");
        return -EINVAL;
    }
    if  (!request_mem_region(res.start, resource_size(&res), "lkmc_platform_device")) {
        dev_err(dev, "request_mem_region");
        return -EINVAL;
    }
    map = of_iomap(pdev->dev.of_node, 0);
    if (!map) {
        dev_err(dev, "of_iomap");
        return -EINVAL;
    }
    dev_info(dev, "res.start = %llx resource_size = %llx\n",
            (unsigned long long)res.start, (unsigned long long)resource_size(&res));

    /* Test MMIO and IRQ. */
    iowrite32(0x12345678, map);

    return 0;
}

static int lkmc_platform_device_remove(struct platform_device *pdev)
{
    dev_info(&pdev->dev, "remove\n");
    free_irq(irq, &pdev->dev);
    iounmap(map);
    release_mem_region(res.start, resource_size(&res));
    return 0;
}

static const struct of_device_id of_lkmc_platform_device_match[] = {
    { .compatible = "lkmc_platform_device", },
    {},
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, of_lkmc_platform_device_match);

static struct platform_driver lkmc_plaform_driver = {
    .probe      = lkmc_platform_device_probe,
    .remove     = lkmc_platform_device_remove,
    .driver     = {
        .name   = "lkmc_platform_device",
        .of_match_table = of_lkmc_platform_device_match,
        .owner = THIS_MODULE,
    },
};

static int lkmc_platform_device_init(void)
{
    pr_info("lkmc_platform_device_init\n");
    return platform_driver_register(&lkmc_plaform_driver);
}

static void lkmc_platform_device_exit(void)
{
    pr_info("lkmc_platform_device_exit\n");
    platform_driver_unregister(&lkmc_plaform_driver);
}

module_init(lkmc_platform_device_init)
module_exit(lkmc_platform_device_exit)

PCI非平台设备示例

了解具体方法:

  • 寄存器和中断地址由PCI系统动态分配,不使用设备树
  • PCI vendor:device ID(例如QEMU_VENDOR_ID, EDU_DEVICE_ID)选择了正确的驱动程序。这被融入到每个设备中,供应商必须确保其独特性。
  • 我们可以在现实生活中使用device_add edudevice_del edu插入和移除PCI设备。探测不是自动的,但可以在echo 1 > /sys/bus/pci/rescan启动后完成。另见:Why is the probe method needed in Linux device drivers in addition to init?
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/pci.h>

#define BAR 0
#define CDEV_NAME "lkmc_hw_pci_min"
#define EDU_DEVICE_ID 0x11e9
#define QEMU_VENDOR_ID 0x1234

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct pci_device_id id_table[] = {
    { PCI_DEVICE(QEMU_VENDOR_ID, EDU_DEVICE_ID), },
    { 0, }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(pci, id_table);
static int major;
static struct pci_dev *pdev;
static void __iomem *mmio;
static struct file_operations fops = {
    .owner   = THIS_MODULE,
};

static irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev)
{
    pr_info("irq_handler irq = %d dev = %d\n", irq, *(int *)dev);
    iowrite32(0, mmio + 4);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
{
    pr_info("probe\n");
    major = register_chrdev(0, CDEV_NAME, &fops);
    pdev = dev;
    if (pci_enable_device(dev) < 0) {
        dev_err(&(pdev->dev), "pci_enable_device\n");
        goto error;
    }
    if (pci_request_region(dev, BAR, "myregion0")) {
        dev_err(&(pdev->dev), "pci_request_region\n");
        goto error;
    }
    mmio = pci_iomap(pdev, BAR, pci_resource_len(pdev, BAR));
    pr_info("dev->irq = %u\n", dev->irq);
    if (request_irq(dev->irq, irq_handler, IRQF_SHARED, "pci_irq_handler0", &major) < 0) {
        dev_err(&(dev->dev), "request_irq\n");
        goto error;
    }
    iowrite32(0x12345678, mmio);
    return 0;
error:
    return 1;
}

static void remove(struct pci_dev *dev)
{
    pr_info("remove\n");
    free_irq(dev->irq, &major);
    pci_release_region(dev, BAR);
    unregister_chrdev(major, CDEV_NAME);
}

static struct pci_driver pci_driver = {
    .name     = CDEV_NAME,
    .id_table = id_table,
    .probe    = probe,
    .remove   = remove,
};

static int myinit(void)
{
    if (pci_register_driver(&pci_driver) < 0) {
        return 1;
    }
    return 0;
}

static void myexit(void)
{
    pci_unregister_driver(&pci_driver);
}

module_init(myinit);
module_exit(myexit);