設備樹下的 platform 驅動編寫

設備樹下的 platform 驅動編寫

設備樹下的 platform 驅動簡介

platform 驅動框架分為總線、設備和驅動，其中總線不需要我們這些驅動程序員去管理，這個是 Linux 內核提供的，我們在編寫驅動的時候只要關注于設備和驅動的具體實現即可。在沒有設備樹的 Linux 內核下，我們需要分別編寫并注冊 platform_device 和 platform_driver，分別代表設備和驅動。在使用設備樹的時候，設備的描述被放到了設備樹中，因此 platform_device 就不需要我們去編寫了。

1、在設備樹中創建設備節點

肯定要先在設備樹中創建設備節點來描述設備信息，重點是要設置好 compatible屬性的值，因為 platform 總線需要通過設備節點的 compatible 屬性值來匹配驅動！這點要切記。

示例代碼 55.1.1 gpioled 設備節點
1 gpioled {
2 #address-cells = <1>;
3 #size-cells = <1>;
4 compatible = "atkalpha-gpioled";
5 pinctrl-names = "default";
6 pinctrl-0 = <&pinctrl_led>;
7 led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
8 status = "okay";
9 };

注意第 4 行的 compatible 屬性值為“atkalpha-gpioled”，因此一會在編寫 platform驅動的時候of_match_
table 屬性表中要有“atkalpha-gpioled”。

2、編寫 platform 驅動的時候要注意兼容屬性
示例代碼 55.1.2 of_match_table 匹配表的設置
1 static const struct of_device_id leds_of_match[] = {
2 { .compatible = "atkalpha-gpioled" }, /* 兼容屬性 */
3 { /* Sentinel */ }
4 };
5 6
MODULE_DEVICE_TABLE(of, leds_of_match);
7 8
static struct platform_driver leds_platform_driver = {
9 .driver = {
10 .name = "imx6ul-led",
11 .of_match_table = leds_of_match,
12 },
13 .probe = leds_probe,
14 .remove = leds_remove,
15 };

第 1~4 行， of_device_id 表，也就是驅動的兼容表，是一個數組，每個數組元素為 of_device_id類型。每個數組元素都是一個兼容屬性，表示兼容的設備，一個驅動可以跟多個設備匹配。這里我們僅僅匹配了一個設備，那就是 55.1.1 中創建的 gpioled 這個設備。第 2 行的 compatible 值為“atkalpha-gpioled”，驅動中的 compatible 屬性和設備中的 compatible 屬性相匹配，因此驅動中對應的 probe 函數就會執行。注意第 3 行是一個空元素，在編寫 of_device_id 的時候最后一個元素一定要為空！
原因如下：使用一個結構數組來定義一系列的數據時，通常需要一個方法來標識數組的結束。在of_device_id數組中，這種標識是必要的，因為內核需要知道何時停止搜索這個數組。這就是為什么在of_device_id數組的最后一個元素通常是一個空元素的原因。
標記數組結束：Linux內核在處理設備匹配表時，會遍歷of_device_id數組直到遇到一個完全為空的結構體。這個空結構體（所有字段為零）作為哨兵值，告訴內核已經到達數組的末尾。如果沒有這個哨兵條目，內核在處理數組時可能會超出其邊界，導致未定義行為或內存訪問錯誤。
確保安全：在內核編程中，安全非常重要，因為任何小錯誤都可能導致系統崩潰或安全漏洞。使用哨兵條目是一種安全措施，防止內核代碼在數組遍歷時越界。
第 6 行， 通過 MODULE_DEVICE_TABLE 聲明一下 leds_of_match 這個設備匹配表。
第 11 行，設置 platform_driver 中的 of_match_table 匹配表為上面創建的 leds_of_match，至此我們就設置好了 platform 驅動的匹配表了。

3、編寫 platform 驅動

基于設備樹的 platform 驅動和上一章無設備樹的 platform 驅動基本一樣，都是當驅動和設備匹配成功以后就會執行 probe 函數。我們需要在 probe 函數里面執行字符設備驅動那一套，當注銷驅動模塊的時候 remove 函數就會執行，都是大同小異的。
驅動程序如下：

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright ? ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: leddriver.c
作者	  	: 左忠凱
版本	   	: V1.0
描述	   	: 設備樹下的platform驅動
其他	   	: 無
論壇 	   	: www.openedv.com
日志	   	: 初版V1.0 2019/8/13 左忠凱創建
***************************************************************/#define LEDDEV_CNT		1				/* 設備號長度 	*/
#define LEDDEV_NAME		"dtsplatled"	/* 設備名字 	*/
#define LEDOFF 			0
#define LEDON 			1/* leddev設備結構體 */
struct leddev_dev{dev_t devid;				/* 設備號	*/struct cdev cdev;			/* cdev		*/struct class *class;		/* 類 		*/struct device *device;		/* 設備		*/int major;					/* 主設備號	*/	struct device_node *node;	/* LED設備節點 */int led0;					/* LED燈GPIO標號 */
};struct leddev_dev leddev; 		/* led設備 *//** @description		: LED打開/關閉* @param - sta 	: LEDON(0) 打開LED，LEDOFF(1) 關閉LED* @return 			: 無*/
void led0_switch(u8 sta)
{if (sta == LEDON )gpio_set_value(leddev.led0, 0);else if (sta == LEDOFF)gpio_set_value(leddev.led0, 1);	
}/** @description		: 打開設備* @param - inode 	: 傳遞給驅動的inode* @param - filp 	: 設備文件，file結構體有個叫做private_data的成員變量* 					  一般在open的時候將private_data指向設備結構體。* @return 			: 0 成功;其他 失敗*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &leddev; /* 設置私有數據  */return 0;
}/** @description		: 向設備寫數據 * @param - filp 	: 設備文件，表示打開的文件描述符* @param - buf 	: 要寫給設備寫入的數據* @param - cnt 	: 要寫入的數據長度* @param - offt 	: 相對于文件首地址的偏移* @return 			: 寫入的字節數，如果為負值，表示寫入失敗*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{int retvalue;unsigned char databuf[2];unsigned char ledstat;retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);if(retvalue < 0) {printk("kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}ledstat = databuf[0];if (ledstat == LEDON) {led0_switch(LEDON);} else if (ledstat == LEDOFF) {led0_switch(LEDOFF);}return 0;
}/* 設備操作函數 */
static struct file_operations led_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = led_open,.write = led_write,
};/** @description		: flatform驅動的probe函數，當驅動與* 					  設備匹配以后此函數就會執行* @param - dev 	: platform設備* @return 			: 0，成功;其他負值,失敗*/
static int led_probe(struct platform_device *dev)
{	printk("led driver and device was matched!\r\n");/* 1、設置設備號 */if (leddev.major) {leddev.devid = MKDEV(leddev.major, 0);register_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME);} else {alloc_chrdev_region(&leddev.devid, 0, LEDDEV_CNT, LEDDEV_NAME);leddev.major = MAJOR(leddev.devid);}/* 2、注冊設備      */cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops);cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT);/* 3、創建類      */leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME);if (IS_ERR(leddev.class)) {return PTR_ERR(leddev.class);}/* 4、創建設備 */leddev.device = device_create(leddev.class, NULL, leddev.devid, NULL, LEDDEV_NAME);if (IS_ERR(leddev.device)) {return PTR_ERR(leddev.device);}/* 5、初始化IO */	leddev.node = of_find_node_by_path("/gpioled");if (leddev.node == NULL){printk("gpioled node nost find!\r\n");return -EINVAL;} leddev.led0 = of_get_named_gpio(leddev.node, "led-gpio", 0);if (leddev.led0 < 0) {printk("can't get led-gpio\r\n");return -EINVAL;}gpio_request(leddev.led0, "led0");gpio_direction_output(leddev.led0, 1); /* led0 IO設置為輸出，默認高電平	*/return 0;
}/** @description		: platform驅動的remove函數，移除platform驅動的時候此函數會執行* @param - dev 	: platform設備* @return 			: 0，成功;其他負值,失敗*/
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{gpio_set_value(leddev.led0, 1); 	/* 卸載驅動的時候關閉LED */gpio_free(leddev.led0);				/* 釋放IO 			*/cdev_del(&leddev.cdev);				/*  刪除cdev */unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 注銷設備號 */device_destroy(leddev.class, leddev.devid);class_destroy(leddev.class);return 0;
}/* 匹配列表 */
static const struct of_device_id led_of_match[] = {{ .compatible = "atkalpha-gpioled" },{ /* Sentinel */ }
};/* platform驅動結構體 */
static struct platform_driver led_driver = {.driver		= {.name	= "imx6ul-led",			/* 驅動名字，用于和設備匹配 */.of_match_table	= led_of_match, /* 設備樹匹配表 		 */},.probe		= led_probe,.remove		= led_remove,
};/** @description	: 驅動模塊加載函數* @param 		: 無* @return 		: 無*/
static int __init leddriver_init(void)
{return platform_driver_register(&led_driver);
}/** @description	: 驅動模塊卸載函數* @param 		: 無* @return 		: 無*/
static void __exit leddriver_exit(void)
{platform_driver_unregister(&led_driver);
}module_init(leddriver_init);
module_exit(leddriver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("wyw");

剩下操作過程都是一樣的。

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