本文参考已发布：Linux 3.14内核
一、概念
嵌入式系统中有很多的物理总线：I2c、SPI、USB、uart、PCIE、APB、AHB
linux从2.6起就加入了一套新的驱动管理和注册的机制platform平台总线，是一条虚拟的总线,并不是一个物理的总线。
相比 PCI、USB，它主要用于描述SOC上的片上资源。platform 所描述的资源有一个共同点：在CPU 的总线上直接取址。
平台设备会分到一个名称（用在驱动绑定中）以及一系列诸如地址和中断请求号（IRQ）之类的资源。
设备用platform_device表示，驱动用platform_driver进行注册。
与传统的bus/device/driver机制相比，platform由内核进行统一管理，在驱动中使用资源，提高了代码的安全性和可移植性。
二、platform
1. platform总线两个最重要的结构体
platform维护的所有的驱动都必须要用该结构体定义：
platform_driver
structplatform_driver{int(*probe)(structplatform_device*);//int(*remove)(structplatform_device*);void(*shutdown)(structplatform_device*);int(*suspend)(structplatform_device*,pm_message_tstate);int(*resume)(structplatform_device*);structdevice_driverdriver;conststructplatform_device_id*id_table;boolprevent_deferred_probe;};
该结构体，用于注册驱动到platform总线，
我们编写驱动的时候往往需要填充以上几个成员
platform_device
platform总线用于描述设备硬件信息的结构体，包括该硬件的所有资源（io，memory、中断、DMA等等）。
structplatform_device{constchar*name;intid;boolid_auto;structdevicedev;u32num_resources;structresource*resource;conststructplatform_device_id*id_entry;/*MFDcellpointer*/structmfd_cell*mfd_cell;/*archspecificadditions*/structpdev_archdataarchdata;};
struct device dev->release()必须实现，
其中描述硬件信息的成员struct resource
0x139d0000
structresource{resource_size_tstart;//表示资源的起始值，resource_size_tend;//表示资源的最后一个字节的地址，如果是中断，end和satrt相同constchar*name;//可不写unsignedlongflags;//资源的类型structresource*parent,*sibling,*child;};flags的类型说明#defineIORESOURCE_MEM0x00000200//内存#defineIORESOURCE_IRQ0x00000400//中断
内核管理的所有的驱动，都必须包含一个叫struct device_driver成员， //男性描述的硬件，必须包含struct device结构体成员。 //女性
structdevice_driver{constchar*name;structbus_type*bus;structmodule*owner;constchar*mod_name;/*usedforbuilt-inmodules*/boolsuppress_bind_attrs;/*disablesbind/unbindviasysfs*/conststructof_device_id*of_match_table;conststructacpi_device_id*acpi_match_table;int(*probe)(structdevice*dev);int(*remove)(structdevice*dev);void(*shutdown)(structdevice*dev);int(*suspend)(structdevice*dev,pm_message_tstate);int(*resume)(structdevice*dev);conststructattribute_group**groups;conststructdev_pm_ops*pm;structdriver_private*p;};
其中：
constchar*name;
用于和硬件进行匹配。
内核描述硬件，必须包含struct device结构体成员：
structdevice{structdevice*parent;structdevice_private*p;structkobjectkobj;constchar*init_name;/*initialnameofthedevice*/conststructdevice_type*type;structmutexmutex;/*mutextosynchronizecallsto*itsdriver.*/structbus_type*bus;/*typeofbusdeviceison*/structdevice_driver*driver;/*whichdriverhasallocatedthisdevice*/void*platform_data;/*Platformspecificdata,devicecoredoesn'ttouchit*/structdev_pm_infopower;structdev_pm_domain*pm_domain;#ifdefCONFIG_PINCTRLstructdev_pin_info*pins;#endif#ifdefCONFIG_NUMAintnuma_node;/*NUMAnodethisdeviceiscloseto*/#endifu64*dma_mask;/*dmamask(ifdma'abledevice)*/u64coherent_dma_mask;/*Likedma_mask,butforalloc_coherentmappingsasnotallhardwaresupports64bitaddressesforconsistentallocationssuchdescriptors.*/structdevice_dma_parameters*dma_parms;structlist_headdma_pools;/*dmapools(ifdma'ble)*/structdma_coherent_mem*dma_mem;/*internalforcoherentmemoverride*/#ifdefCONFIG_DMA_CMAstructcma*cma_area;/*contiguousmemoryareafordmaallocations*/#endif/*archspecificadditions*/structdev_archdataarchdata;structdevice_node*of_node;/*associateddevicetreenode*/structacpi_dev_nodeacpi_node;/*associatedACPIdevicenode*/dev_tdevt;/*dev_t,createsthesysfs"dev"*/u32id;/*deviceinstance*/spinlock_tdevres_lock;structlist_headdevres_head;structklist_nodeknode_class;structclass*class;conststructattribute_group**groups;/*optionalgroups*/void(*release)(structdevice*dev);structiommu_group*iommu_group;booloffline_disabled:1;booloffline:1;};
其中：
void(*release)(structdevice*dev);
不能为空。
2. 如何注册
要用注册一个platform驱动的步骤
1）注册驱动platform_device_register
/***platform_device_register-addaplatform-leveldevice*@pdev:platformdevicewe'readding*/intplatform_device_register(structplatform_device*pdev){device_initialize(&pdev->dev);arch_setup_pdev_archdata(pdev);returnplatform_device_add(pdev);}
2） 注册设备platform_driver_register
#defineplatform_driver_register(drv)\__platform_driver_register(drv,THIS_MODULE)
三、举例
1. 开发步骤
platform 总线下驱动的开发步骤是：
设备
需要实现的结构体是：platform_device 。
1）初始化 resource 结构变量
2）初始化 platform_device 结构变量
3）向系统注册设备：platform_device_register。
以上三步，必须在设备驱动加载前完成，即执行platform_driver_register（）之前，原因是驱动注册时需要匹配内核中所有已注册的设备名。
platform_driver_register（）中添加device到内核最终还是调用的device_add函数。
Platform_device_add和device_add最主要的区别是多了一步insert_resource（p, r），即将platform资源（resource）添加进内核，由内核统一管理。
驱动
驱动注册中，需要实现的结构体是：platform_driver 。
在驱动程序的初始化函数中，调用了platform_driver_register（）注册 platform_driver 。
需要注意的是：platform_driver 和 platform_device 中的 name 变量的值必须是相同的【在不考虑设备树情况下，关于设备树，后面会写新的文章详细讲述】 。
这样在 platform_driver_register（） 注册时，会将当前注册的 platform_driver 中的 name 变量的值和已注册的所有 platform_device 中的 name 变量的值进行比较，只有找到具有相同名称的 platform_device 才能注册成功。
当注册成功时，会调用 platform_driver 结构元素 probe 函数指针。
实例1
本例比较简单，只用于测试platform_driver 和platform_device是否可以匹配成功。
左边是platform_device结构体注册的代码，右边是platform_driver结构体注册的代码。
platform_driver 定义和注册：
1#include<linux/init.h>2#include<linux/module.h>3#include<linux/platform_device.h>4#include<linux/ioport.h>56staticinthello_probe(structplatform_device*pdev)7{8printk("matchok\n");9return0;10}11staticinthello_remove(structplatform_device*pdev)12{13printk("hello_remove\n");14return0;15}16staticstructplatform_driverhello_driver=17{18.probe=hello_probe,19.driver.name="duang",20.remove=hello_remove,21};22staticinthello_init(void)23{24printk("hello_init\n");25returnplatform_driver_register(&hello_driver);26}27staticvoidhello_exit(void)28{29printk("hello_exit\n");30platform_driver_unregister(&hello_driver);31return;32}33MODULE_LICENSE("GPL");34module_init(hello_init);35module_exit(hello_exit);
platform_device定义和注册：
1#include<linux/init.h>2#include<linux/module.h>3#include<linux/platform_device.h>4#include<linux/ioport.h>56staticvoidhello_release(structdevice*dev)7{8return;9}10staticstructplatform_devicehello_device=11{12.name="duang",13.id=-1,14.dev.release=hello_release,15};161718staticinthello_init(void)19{20printk("hello_init\n");21returnplatform_device_register(&hello_device);2223}24staticvoidhello_exit(void)25{26printk("hello_exit\n");27platform_device_unregister(&hello_device);28return;29}30MODULE_LICENSE("GPL");31module_init(hello_init);32module_exit(hello_exit);
该程序只用于测试platform框架是否可以成功匹配，struct platform_device hello_device 并没有设置任何硬件信息。
Makfile
1ifneq($(KERNELRELEASE),)2obj-m:=device.odriver.o3else4KDIR:=/lib/modules/$(shelluname-r)/build5PWD:=$(shellpwd)6all:7make-C$(KDIR)M=$(PWD)modules8clean:9rm-f*.ko*.o*.mod.o*.symvers*.cmd*.mod.c*.order10endif
该makefile可以同时将两个C文件编译成ko文件。
编译：
编译
编译生成的文件：
在这里插入图片描述
加载模块
清空log信息sudodmesg-c
匹配成功
实例2
给结构体platform_device 增加硬件信息，并在内核中能够读取出来。本例向结构体hello_device 增加信息如下：
基址寄存器地址0x139d0000，该地址的空间是0x4
中断号199 【注意】 实际的内核中会把外设的中断号根据HW id（通常soc厂商设备soc的时候会给每一个中断源定义好唯一的ID）计算出一个新的中断号，该中断号会被cpu所识别。
device.c
structresourceres[]={[0]={.start=0x139d0000,.end=0x139d0000+0x3,.flags=IORESOURCE_MEM,},[1]={.start=199,.end=199,.flags=IORESOURCE_IRQ,},};staticstructplatform_devicehello_device={.name="duang",.id=-1,.dev.release=hello_release,.num_resources=ARRAY_SIZE(res),.resource=res,};
driver.c
staticinthello_probe(structplatform_device*pdev){printk("matchok\n");printk("mem=%x\n",pdev->resource[0].start);printk("irq=%d\n",pdev->resource[1].start);//注册中断、申请内存return0;}
重新编译，卸载第一个例子的模块，并清除log：
makesudormmoddevicesudormmoddriversudodmesg-c
执行
由结果可知，probe函数正确读取到了硬件信息。
四、platform_device是如何管理的？
1. 没有设备树
在没有设备树的时候，以三星Cortex-A8 s5pc100为例，硬件信息放在以下位置
arch\arm\mach-s5pc100\Mach-smdkc100.carch\arm\plat-samsung\
注册platform_device
platform_device定义
该数组存放了，内核启动需要初始化的硬件的信息。
2. 如果有设备树
内核会有设备初始化的完整代码，会在内核启动的时候把设备树信息解析初始化，把硬件信息初始化到对应的链表中。在总线匹配成功后，会把硬件的信息传递给probe()函数。
四、总线相关的其他的知识点
1. 内核总线相关结构体变量
内核维护的所有的总线都需要用以下结构体注册一个变量。
structbus_type{constchar*name;constchar*dev_name;structdevice*dev_root;structdevice_attribute*dev_attrs;/*usedev_groupsinstead*/conststructattribute_group**bus_groups;conststructattribute_group**dev_groups;conststructattribute_group**drv_groups;int(*match)(structdevice*dev,structdevice_driver*drv);int(*uevent)(structdevice*dev,structkobj_uevent_env*env);int(*probe)(structdevice*dev);int(*remove)(structdevice*dev);void(*shutdown)(structdevice*dev);int(*online)(structdevice*dev);int(*offline)(structdevice*dev);int(*suspend)(structdevice*dev,pm_message_tstate);int(*resume)(structdevice*dev);conststructdev_pm_ops*pm;structiommu_ops*iommu_ops;structsubsys_private*p;structlock_class_keylock_key;};
platform总线变量的定义struct bus_type platform_bus_type定义如下：
structbus_typeplatform_bus_type={.name="platform",.dev_groups=platform_dev_groups,.match=platform_match,.uevent=platform_uevent,.pm=&platform_dev_pm_ops,};
其中最重要的成员是**.match**。
当有设备的硬件信息注册到platform_bus_type 总线的时候，会遍历所有platform总线维护的驱动， 通过名字来匹配，如果相同，就说明硬件信息和驱动匹配，就会调用驱动的platform_driver ->probe函数,初始化驱动的所有资源，让该驱动生效。
当有设备的驱动注册到platform_bus_type 总线的时候，会遍历所有platform总线维护的硬件信息， 通过名字来匹配，如果相同，就说明硬件信息和驱动匹配，就会调用驱动的platform_driver ->probe函数,初始化驱动的所有资源，让该驱动生效。
注册位置
drivers\base\Platform.c
platform_bus_type的注册
五、注册代码流程详解
捋架构的好处，就是可以帮助我们定位问题
1. match函数何时被调用到？
2. probe函数何时被调用到
以下是上述两个问题代码的调用流程：
后面我们会再详细介绍设备树。
