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山东省住房和城乡建设厅网站主页,怎么在建设部网站查注册造价师,南宁本地网站,南京页面网站制作Platform Driver (1) Linux kernel中大部分设备可以归结为平台设备#xff0c;因此大部分的驱动是平台驱动#xff08;patform driver#xff09; 什么是平台设备 平台设备是linux的设备模型中一类设备的抽象。 内核中的描述#xff1a; Platform devices are devices t…Platform Driver (1) Linux kernel中大部分设备可以归结为平台设备因此大部分的驱动是平台驱动patform driver 什么是平台设备 平台设备是linux的设备模型中一类设备的抽象。 内核中的描述 Platform devices are devices that typically appear as autonomous entities in the system. This includes legacy port-based devices and host bridges to peripheral buses, and most controllers integrated into system-on-chip platforms. What they usually have in common is direct addressing from a CPU bus. Rarely, a platform_device will be connected through a segment of some other kind of bus; but its registers will still be directly addressable. 一句话来描述就是 CPU能够直接寻址的SOC上的外设 图1Platform设备 图1中的uart控制器I2C控制器GPIO控制器等都是平台设备。 可以说paltform设备对Linux驱动工程师是非常重要的因为我们编写的大多数设备驱动都是为了驱动plaftom设备。 Platform设备在内核中的实现主要包括三个部分 Platform Bus基于底层bus模块抽象出一个虚拟的Platform bus用于挂载Platform设备Platform Device基于底层device模块抽象出Platform Device用于表示Platform设备Platform Driver基于底层device_driver模块抽象出Platform Driver用于驱动Platform设备 对于图1中的I2C控制器挂载在platform Bus上因此我们在linux kernel中常说的I2C driver都是指I2C controller driver都是以platform driver的形式存在当然对应的控制器是platform device。 与此同时kernel抽象出I2C bus/sys/bus/i2c用于挂载和I2C controller通过I2C总线连接的各个I2C slave device。 串口驱动开发 驱动开发框架 得益于设备模型Linux kernel平台驱动的开发有了一套非常固定的框架 1模块的入口和出口 用于注册/注销platform driver这一部分的代码基本固定包括函数和变量的命名方式也可固定如下 /* 驱动模块加载 /static int __init xxxdriver_init(void){return platform_driver_register(xxx_driver);}/ 驱动模块卸载 /static void __exit xxxdriver_exit(void){platform_driver_unregister(xxx_driver);}module_init(xxxdriver_init);module_exit(xxxdriver_exit);MODULE_LICENSE(GPL V2);MODULE_AUTHOR(QianRuShi-ABC);2platform driver 基本的platform driver包含三要素struct platform_driver变量、probe/remove函数、用于和device tree匹配的match table如下 /** platform 平台驱动结构体/ static struct platform_driver xxx_driver {.driver {.name xxx,.of_match_table xxx_of_match,},.probe xxx_probe,.remove xxx_remove, };/** platform 驱动的 probe 函数* 驱动与设备匹配成功以后此函数就会执行*/static int xxx_probe(struct platform_device *dev){match of_match_device(xxx_of_match, pdev-dev);if (!match) {dev_err(pdev-dev, Error: No device match found\n);return -ENODEV;}return 0;}static int xxx_remove(struct platform_device dev){……/ 函数具体内容 /return 0;}/ 匹配列表 /static const struct of_device_id xxx_of_match[] {{ .compatible xxx-xxx },{ / Sentinel */ }}; 注意xxx_of_match中的.compatible需要和DTS文件中的compatible对应一般格式是“厂商名称,芯片系列-模块名”例如“actions,s900-serial” ##串口驱动 串口设备serial or uart后面不再区分是TTY设备的一种Linux kernel为了方便串口驱动的开发在TTY framework的基础上封装了一层串口框架serial framework。该框架尽可能的屏蔽了TTY有关的技术细节比较难懂驱动工程师在编写串口驱动的时候只需要把精力放在串口以及串口控制器本身即可。 Linux kernel serial framework位于“drivers/tty/serial”目录中其软件架构如下面图2所示比较简单
图2 serialFramework Serial core是Serial framework的核心实现对上封装、屏蔽TTY的技术细节对下为具体的串口驱动提供简单、统一的编程API。 Serial drivers就是具体的串口驱动。 Serial Core serial core主要实现如下三类功能 1将串口设备有关的物理对象及其操作方法封装成一个一个的数据结构以达到用软件语言描述硬件的目的。 2向底层driver提供串口驱动的编程接口。 3基于TTY framework所提供的TTY driver的编写规则将底层driver看到的serial driver转换为TTY driver并将所有的serial操作转换为对应的tty操作。 关键数据结构 struct uart_port struct uart_state struct uart_ops struct uart_driverAPI: int uart_register_driver(struct uart_driver *uart); void uart_unregister_driver(struct uart_driver *uart);int uart_add_one_port(struct uart_driver *reg, struct uart_port *port); int uart_remove_one_port(struct uart_driver *reg, struct uart_port *port); int uart_match_port(struct uart_port *port1, struct uart_port *port2);int uart_suspend_port(struct uart_driver *reg, struct uart_port *port); int uart_resume_port(struct uart_driver *reg, struct uart_port *port);static inline int uart_tx_stopped(struct uart_port *port)extern void uart_insert_char(struct uart_port *port, unsigned int status,unsigned int overrun, unsigned int ch, unsigned int flag);串口驱动的移植步骤 定义并注册uart driver注册uart port定义并实现uart ops 定义并注册uart driver static struct uart_driver imx_reg {.owner THIS_MODULE,.driver_name DRIVER_NAME,.dev_name DEV_NAME,.major SERIAL_IMX_MAJOR,.minor MINOR_START,.nr ARRAY_SIZE(imx_ports),.cons IMX_CONSOLE, };注册uart port platform device代表uart控制器是实体抽象。对应的uart port代表“串口”. 因此我们需要在platform device probe的时候platform driver的probe接口动态分配并注册一个uart portstruct uart_port。在后续的串口操作中都是以uart port指针为对象. 见下一章节代码中i.mx6的驱动代码。 定义并实现uart ops struct uart_ops结构包含了各式各样的uart端口的操作函数需要在添加uart port的时候提供.见下一章节代码中i.mx6的驱动代码 完整代码 对应驱动开发框架中1模块的入口和出口 static int __init imx_serial_init(void) {int ret uart_register_driver(imx_reg);if (ret)return ret;ret platform_driver_register(serial_imx_driver);if (ret ! 0)uart_unregister_driver(imx_reg);return ret; }static void __exit imx_serial_exit(void) {platform_driver_unregister(serial_imx_driver);uart_unregister_driver(imx_reg); }module_init(imx_serial_init); module_exit(imx_serial_exit);MODULE_AUTHOR(Sascha Hauer); MODULE_DESCRIPTION(IMX generic serial port driver); MODULE_LICENSE(GPL); MODULE_ALIAS(platform:imx-uart);对应驱动开发框架中2platform driver 基本的platform driver包含三要素struct platform_driver变量、probe/remove函数、用于和device tree匹配的match table struct platform_driver变量 static struct platform_driver serial_imx_driver {.probe serial_imx_probe,.remove serial_imx_remove,.suspend serial_imx_suspend,.resume serial_imx_resume,.id_table imx_uart_devtype,.driver {.name imx-uart,.of_match_table imx_uart_dt_ids,}, };robe/remove函数 serial_imx_probe static int serial_imx_probe(struct platform_device *pdev) {struct imx_port *sport;void __iomem *base;int ret 0;struct resource *res;int txirq, rxirq, rtsirq;sport devm_kzalloc(pdev-dev, sizeof(sport), GFP_KERNEL);if (!sport)return -ENOMEM;ret serial_imx_probe_dt(sport, pdev);if (ret 0)serial_imx_probe_pdata(sport, pdev);else if (ret 0)return ret; res platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0); base devm_ioremap_resource(pdev-dev, res); if (IS_ERR(base))return PTR_ERR(base);rxirq platform_get_irq(pdev, 0); txirq platform_get_irq(pdev, 1); rtsirq platform_get_irq(pdev, 2);sport-port.dev pdev-dev; sport-port.mapbase res-start; sport-port.membase base; sport-port.type PORT_IMX, sport-port.iotype UPIO_MEM; sport-port.irq rxirq; sport-port.fifosize 32; sport-port.ops imx_pops; sport-port.rs485_config imx_rs485_config; sport-port.rs485.flags SER_RS485_RTS_ON_SEND | SER_RS485_RX_DURING_TX; sport-port.flags UPF_BOOT_AUTOCONF; init_timer(sport-timer); sport-timer.function imx_timeout; sport-timer.data (unsigned long)sport;sport-clk_ipg devm_clk_get(pdev-dev, ipg); if (IS_ERR(sport-clk_ipg)) {ret PTR_ERR(sport-clk_ipg);dev_err(pdev-dev, failed to get ipg clk: %d\n, ret);return ret; }sport-clk_per devm_clk_get(pdev-dev, per); if (IS_ERR(sport-clk_per)) {ret PTR_ERR(sport-clk_per);dev_err(pdev-dev, failed to get per clk: %d\n, ret);return ret; }sport-port.uartclk clk_get_rate(sport-clk_per); if (sport-port.uartclk IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE) {ret clk_set_rate(sport-clk_per, IMX_MODULE_MAX_CLK_RATE);if (ret 0) {dev_err(pdev-dev, clk_set_rate() failed\n);return ret;} } sport-port.uartclk clk_get_rate(sport-clk_per);/** Allocate the IRQ(s) i.MX1 has three interrupts whereas later chips only have one interrupt.*/ if (txirq 0) {ret devm_request_irq(pdev-dev, rxirq, imx_rxint, 0,dev_name(pdev-dev), sport);if (ret)return ret;ret devm_request_irq(pdev-dev, txirq, imx_txint, 0,dev_name(pdev-dev), sport);if (ret)return ret; } else {ret devm_request_irq(pdev-dev, rxirq, imx_int, 0,dev_name(pdev-dev), sport);if (ret)return ret; } imx_ports[sport-port.line] sport; platform_set_drvdata(pdev, sport); return uart_add_one_port(imx_reg, sport-port);}
serial_imx_remove static int serial_imx_remove(struct platform_device *pdev) {struct imx_port sport platform_get_drvdata(pdev);return uart_remove_one_port(imx_reg, sport-port); }用于和device tree匹配的match table static const struct of_device_id imx_uart_dt_ids[] {{ .compatible fsl,imx6q-uart, .data imx_uart_devdata[IMX6Q_UART], },{ .compatible fsl,imx1-uart, .data imx_uart_devdata[IMX1_UART], },{ .compatible fsl,imx21-uart, .data imx_uart_devdata[IMX21_UART], },{ / sentinel / } }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, imx_uart_dt_ids);对应串口驱动的移植步骤中定义并注册uart driver 在驱动init函数中注册了uart driver int ret uart_register_driver(imx_reg);在linux serial framework中uart driver是一个平行于platform driver的概念用于驱动“虚拟”的“串口”设备。 #define DRIVER_NAME IMX-uartstatic struct uart_driver imx_reg {.owner THIS_MODULE,.driver_name DRIVER_NAME,.dev_name DEV_NAME,.major SERIAL_IMX_MAJOR,.minor MINOR_START,.nr ARRAY_SIZE(imx_ports),.cons IMX_CONSOLE, };对应串口驱动的移植步骤中注册uart port 假如一个soc中有5个串口控制器也可称作uart控制器后面我们不再区分每个uart控制器都可引出一个串口uart port。那么 每个uart控制器都是一个platform device由dts文件的一个node描述。而这5个platform device可由同一个driver驱动即platform driver。 相对于uart控制器实实在在的存在我们更为熟悉的串口uart port则是虚拟的设备它们由“struct uart_port”描述后面会介绍并在platform driver的probe接口中注册到kernel。它们可由同一个driver驱动即这里所说的uart driver。 struct imx_port {struct uart_port port;struct timer_list timer;unsigned int old_status;unsigned int have_rtscts:1;unsigned int dte_mode:1;unsigned int irda_inv_rx:1;unsigned int irda_inv_tx:1;unsigned short trcv_delay; / transceiver delay */struct clk *clk_ipg;struct clk *clk_per;const struct imx_uart_data devdata;/ DMA fields */unsigned int dma_is_inited:1;unsigned int dma_is_enabled:1;unsigned int dma_is_rxing:1;unsigned int dma_is_txing:1;struct dma_chan *dma_chan_rx, *dma_chan_tx;struct scatterlist tx_sgl[2];struct imx_dma_rxbuf rx_buf;unsigned int tx_bytes;unsigned int dma_tx_nents;struct delayed_work tsk_dma_tx;wait_queue_head_t dma_wait;unsigned int saved_reg[10]; #define DMA_TX_IS_WORKING 1unsigned long flags; };在platform driver的probe函数中会动态分配并注册一个uart portstruct uart_port然后初始化并注册其中的port变量。初始化完之后直接调用uart_add_one_port接口将该port添加到kernel serial core 再返回上面的static int serial_imx_probe(struct platform_device *pdev)展开看到 //分配struct xxx_port类型的指针 struct imx_port *sport; sport devm_kzalloc(pdev-dev, sizeof(*sport), GFP_KERNEL);//获取中断号该串口对应的中断号 一般是从DTS中解析得到的rxirq platform_get_irq(pdev, 0);txirq platform_get_irq(pdev, 1);rtsirq platform_get_irq(pdev, 2); //初始化并注册其中的port变量sport-port.dev pdev-dev;sport-port.mapbase res-start;sport-port.membase base;sport-port.type PORT_IMX,sport-port.iotype UPIO_MEM;sport-port.irq rxirq;sport-port.fifosize 32;sport-port.ops imx_pops;sport-port.rs485_config imx_rs485_config;sport-port.rs485.flags SER_RS485_RTS_ON_SEND | SER_RS485_RX_DURING_TX;sport-port.flags UPF_BOOT_AUTOCONF;init_timer(sport-timer);sport-timer.function imx_timeout;sport-timer.data (unsigned long)sport;在proble函数的最后调用uart_add_one_port接口将该port添加到kernel serial core return uart_add_one_port(imx_reg, sport-port); 对应串口驱动的移植步骤中定义并实现uart ops 上面platform driver的probe函数serial_imx_probe展开中看到 sport-port.ops imx_pops; struct uart_ops结构包含了各式各样的uart端口的操作函数需要在添加uart port的时候提供。 static struct uart_ops imx_pops {.tx_empty imx_tx_empty,.set_mctrl imx_set_mctrl,.get_mctrl imx_get_mctrl,.stop_tx imx_stop_tx,.start_tx imx_start_tx,.stop_rx imx_stop_rx,.enable_ms imx_enable_ms,.break_ctl imx_break_ctl,.startup imx_startup,.shutdown imx_shutdown,.flush_buffer imx_flush_buffer,.set_termios imx_set_termios,.type imx_type,.config_port imx_config_port,.verify_port imx_verify_port, #if defined(CONFIG_CONSOLE_POLL).poll_init imx_poll_init,.poll_get_char imx_poll_get_char,.poll_put_char imx_poll_put_char, #endif };个人公众号交流
#参考 http://www.wowotech.net/x_project/serial_driver_porting_1.html http://www.wowotech.net/x_project/serial_driver_porting_2.html http://www.wowotech.net/x_project/serial_driver_porting_3.html http://www.wowotech.net/x_project/serial_driver_porting_4.html http://www.wowotech.net/comm/serial_overview.html