文章目录

platform 平台驱动模型
- 1 platform 总线
- - platform匹配过程
- 2 platform 驱动
- - platform 驱动框架如下所示：
- 3 platform 设备
- - platform 设备信息框架如下所示：
- 4 程序编写
- - 1 LED灯的 platform 设备文件
  - 2 LED 灯的 platform 的驱动文件
  - 3 编写测试 APP
  - 4 编译驱动程序和测试 APP
  - 4、运行测试
设备树下的 platform 驱动
- 1 设备树下的 platform 驱动简介
- - 1.1 在设备树中创建设备节点
  - 1.2 编写 platform 驱动的时候要注意兼容属性
  - 1.3 编写 platform 驱动
- 2 程序编写
- - 2.1 platform 驱动程序编写
  - 2.2 编写测试 APP
  - 2.3 编译驱动程序和测试 APP
  - 2.4 运行测试

链接: C/C++Linux服务器开发/后台架构师【零声教育】-学习视频教程-腾讯课堂

platform 平台驱动模型

根据总线-驱动-设备驱动模型，IIC、SPI、USB这样实实在在的总线是完全匹配的，但是要有一些外设是没法归结为具体的总线：比如定时器、RTC、LCD等。为此linux内核创造了一个虚拟的总线：platform总线。

方便开发，linux提出了驱动分离与分层。
进一步引出了驱动-总线-设备驱动模型，或者框架。
对于SOC内部的RTC，timer等等不好归结为具体的总线，为此linux内核提出了一个虚拟总线：platform总线，platform设备和platform驱动。

1 platform 总线

Linux系统内核使用bus_type 结构体表示总线，此结构体定义在文件 include/linux/device.h，bus_type 结构体内容如下

struct bus_type {const char      *name;                      /* 总线名字 */const char        *dev_name;struct device     *dev_root;struct device_attribute   *dev_attrs; /* use dev_groups instead */const struct attribute_group **bus_groups;  /* 总线属性 */const struct attribute_group **dev_groups;    /* 设备属性 */const struct attribute_group **drv_groups;    /* 驱动属性 */int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);int (*probe)(struct device *dev);int (*remove)(struct device *dev);void (*shutdown)(struct device *dev);int (*online)(struct device *dev);int (*offline)(struct device *dev);int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);int (*resume)(struct device *dev);const struct dev_pm_ops *pm;const struct iommu_ops *iommu_ops;struct subsys_private *p;struct lock_class_key lock_key;
};

第 10 行， match 函数，此函数就是完成设备和驱动之间匹配的，总使用 match 函数来根据注册的设备来查找对应的驱动，或者根据注册的驱动来查找相应的设备，因此每一条总线都必须实现此函数。 match 函数有两个参数： dev 和 drv，这两个参数分别为 device 和 device_driver 类型，也就是设备和驱动。

platform 总线是 bus_type 的一个具体实例，定义在文件 drivers/base/platform.c， platform 总线定义如下：

struct bus_type platform_bus_type = {.name      = "platform",.dev_groups = platform_dev_groups,.match       = platform_match,.uevent       = platform_uevent,.pm      = &platform_dev_pm_ops,
};

platform_bus_type 就是 platform 平台总线，其中 platform_match 就是匹配函数。

驱动和设备是如何匹配的， platform_match 函数定义在文件 drivers/base/platform.c 中，函数内容如下所示

static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);/* When driver_override is set, only bind to the matching driver */if (pdev->driver_override)return !strcmp(pdev->driver_override, drv->name);/* Attempt an OF style match first */if (of_driver_match_device(dev, drv))return 1;/* Then try ACPI style match */if (acpi_driver_match_device(dev, drv))return 1;/* Then try to match against the id table */if (pdrv->id_table)return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;/* fall-back to driver name match */return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
}

驱动和设备的匹配有四种方法 :

第一种匹配方式， OF 类型的匹配，也就是设备树采用的匹配方式，of_driver_match_device 函数。
第四种匹配方式，如果第三种匹配方式的 id_table 不存在的话就直接比较驱动和设备的 name 字段，看看是不是相等，如果相等的话就匹配成功。

platform匹配过程

根据前面的分析，驱动和设备匹配是通过bus->match函数，platform总线下的match函数就是：platform_match。

platform_match   -> of_driver_match_device，设备树-> acpi_driver_match_device ACPI类型的-> platform_match_id 根据platform_driver-> id_table -> strcmp(pdev->name, drv->name)  //最终的就是比较字符串，就是platform_device->name，和platform_driver->driver->name。无设备树情况下使用。1、有设备树的时候：of_driver_match_device-> of_match_device(drv->of_match_table, dev)  //of_match_table非常重要，
类型为of_device_id。
//compatible属性

2 platform 驱动

platform_driver 结构体表示platform驱动，此结构体定义在文件include/linux/platform_device.h中

struct platform_driver {int (*probe)(struct platform_device *);int (*remove)(struct platform_device *);void (*shutdown)(struct platform_device *);int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);int (*resume)(struct platform_device *);struct device_driver driver;const struct platform_device_id *id_table;bool prevent_deferred_probe;
};

第 2 行， probe 函数，当驱动与设备匹配成功以后 probe 函数就会执行
第 7 行， driver 成员，为 device_driver 结构体变量， Linux 内核里面大量使用到了面向对象的思维， device_driver 相当于基类，提供了最基础的驱动框架。 plaform_driver 继承了这个基类，然后在此基础上又添加了一些特有的成员变量。

使用platform_driver_register向内核注册platform驱动。platform_driver_register-> __platform_driver_register   (platform_driver)-> 设置driver的probe为platform_drv_probe， //如果platform_driver的// probe函数有效的话。-> driver_register->执行device_drive->probe，对于platform总线，也就是platform_drv_probe函数。而platform_drv_probe函数会执行platform_driver下的probe函数。结论：向内核注册platform驱动的时候，如果驱动和设备匹配成功，最终会执行platform_driver的probe函数。

在编写 platform 驱动的时候，首先定义一个 platform_driver 结构体变量，然后实现结构体中的各个成员变量，重点是实现匹配方法以及 probe 函数。当驱动和设备匹配成功以后 probe函数就会执行，具体的驱动程序在 probe 函数里面编写，比如字符设备驱动等等。

**定义并初始化好 platform_driver 结构体变量以后，需要在驱动入口函数里面调用platform_driver_register 函数向 Linux 内核注册一个 platform 驱动 **

platform_driver_register 函数原型如下所示：

int platform_driver_register (struct platform_driver *driver)
函数参数和返回值含义如下：driver：要注册的 platform 驱动。返回值： 负数，失败； 0，成功。

通过 platform_driver_unregister 函数卸载 platform 驱动，platform_driver_unregister 函数原型如下：

void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv)
函数参数和返回值含义如下：drv：要卸载的 platform 驱动。返回值： 无。

platform 驱动框架如下所示：

/* 设备结构体 */
struct xxx_dev{struct cdev cdev;/* 设备结构体其他具体内容 */
};struct xxx_dev xxxdev; /* 定义个设备结构体变量 */static int xxx_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{/* 函数具体内容 */return 0;
}static ssize_t xxx_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{/* 函数具体内容 */return 0;
}/* 字符设备驱动操作集 */
static struct file_operations xxx_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = xxx_open,.write = xxx_write,
};/*
* 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)
{......cdev_init(&xxxdev.cdev, &xxx_fops); /* 注册字符设备驱动 *//* 函数具体内容 */return 0;
}static int xxx_remove(struct platform_device *dev)
{......cdev_del(&xxxdev.cdev);/* 删除 cdev *//* 函数具体内容 */return 0;
}/* 匹配列表 */
static const struct of_device_id xxx_of_match[] = {{ .compatible = "xxx-gpio" },{ /* Sentinel */ }
};/*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,
};/* 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");
MODULE_AUTHOR("kaka");

3 platform 设备

platform_device 这个结构体表示 platform 设备，如果内核支持设备树的话就不要再使用 platform_device 来描述设备了，改用设备树去描述。

platform_device 结构体定义在文件include/linux/platform_device.h 中，结构体内容如下：

struct platform_device {const char   *name;int       id;bool     id_auto;struct device   dev;u32     num_resources;struct resource   *resource;const struct platform_device_id   *id_entry;char *driver_override; /* Driver name to force a match *//* MFD cell pointer */struct mfd_cell *mfd_cell;/* arch specific additions */struct pdev_archdata    archdata;
};

name 表示设备名字，要和所使用的 platform 驱动的 name 字段相同，否则的话设=备就无法匹配到对应的驱动。比如对应的 platform 驱动的 name 字段为“xxx-gpio”，那么此 name字段也要设置为“xxx-gpio”。
num_resources 表示资源数量，一般为resource 资源的大小。
resource 表示资源，也就是设备信息，比如外设寄存器等。 Linux 内核使用 resource结构体表示资源， resource 结构体内容如下：

struct resource {resource_size_t start;resource_size_t end;const char *name;unsigned long flags;struct resource *parent, *sibling, *child;
};

1、无设备树的时候，此时需要驱动开发人员编写设备注册文件，使用platform_device_register函数注册设备。
2，有设备树，修改设备树的设备节点即可。当设备与platform的驱动匹配以后，就会执行platform_driver->probe函数。

使用 platform_device_register 函数将设备信息注册到 Linux 内核中，此函数原型如下所示：

int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
函数参数和返回值含义如下：pdev：要注册的 platform 设备。返回值： 负数，失败； 0，成功。

通过 platform_device_unregister 函数注销掉相应的 platform设备， platform_device_unregister 函数原型如下：

void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
函数参数和返回值含义如下：pdev：要注销的 platform 设备。返回值： 无。

platform 设备信息框架如下所示：

/* 寄存器地址定义*/
#define PERIPH1_REGISTER_BASE (0X20000000) /* 外设 1 寄存器首地址 */
#define PERIPH2_REGISTER_BASE (0X020E0068) /* 外设 2 寄存器首地址 */
#define REGISTER_LENGTH /* 资源
数组 xxx_resources 表示设备资源，一共有两个资源，分别为设备外设 1 和外设 2 的寄存器信息。
*/
static struct resource xxx_resources[] = {[0] = {.start = PERIPH1_REGISTER_BASE,.end = (PERIPH1_REGISTER_BASE + REGISTER_LENGTH - 1),.flags = IORESOURCE_MEM,},[1] = {.start = PERIPH2_REGISTER_BASE,.end = (PERIPH2_REGISTER_BASE + REGISTER_LENGTH - 1),.flags = IORESOURCE_MEM,},
};/* platform 设备结构体 */
static struct platform_device xxxdevice = {.name = "xxx-gpio",  // name 字段要和所使用的驱动中的 name 字段一致.id = -1,.num_resources = ARRAY_SIZE(xxx_resources),    //num_resources 表示资源大小，其实就是数组 xxx_resources的元素数量，.resource = xxx_resources,
};/* 设备模块加载 */
static int __init xxxdevice_init(void)
{return platform_device_register(&xxxdevice);
}/* 设备模块注销 */
static void __exit xxx_resourcesdevice_exit(void)
{platform_device_unregister(&xxxdevice);
}module_init(xxxdevice_init);
module_exit(xxxdevice_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

当 Linux 内核支持了设备树以后就不需要用户手动去注册 platform 设备了。因为设备信息都放到了设备树中去描述，Linux 内核启动的时候会从设备树中读取设备信息，然后将其组织成 platform_device 形式

4 程序编写

1 LED灯的 platform 设备文件

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/platform_device.h>/* 寄存器物理地址 */
#define CCM_CCGR1_BASE              (0X020C406C)
#define SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE      (0X020E0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE      (0X020E02F4)
#define GPIO1_DR_BASE               (0X0209C000)
#define GPIO1_GDIR_BASE             (0X0209C004)#define REGISTER_LENGTH             4void leddevice_release(struct device *dev)
{printk("leddevice release\r\n");
}static struct resource led_resources[] = {[0] = {.start  = CCM_CCGR1_BASE,.end  = CCM_CCGR1_BASE + REGISTER_LENGTH - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,   // IORESOURCE_MEM 资源},[1] = {.start   = SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE,.end  = SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE + REGISTER_LENGTH - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,},[2] = {.start  = SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE,.end  = SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE + REGISTER_LENGTH - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,},[3] = {.start  = GPIO1_DR_BASE,.end   = GPIO1_DR_BASE + REGISTER_LENGTH - 1,.flags  = IORESOURCE_MEM,},[4] = {.start  = GPIO1_GDIR_BASE,.end = GPIO1_GDIR_BASE + REGISTER_LENGTH - 1,.flags    = IORESOURCE_MEM,},
}; static struct platform_device leddevice = {.name = "imx6ull-led",  //设备和驱动匹配.id = -1,.dev = {.release  = leddevice_release,},.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resources),.resource = led_resources,  // led_resources 数组，也就是设备资源，描述了 LED 所要使用到的寄存器信息，
};/*设备加载*/
static int __init leddevice_init(void)
{/* 注册platform设备 */return platform_device_register(&leddevice);
}/* 设备卸载*/
static void __exit leddevice_exit(void)
{platform_device_unregister(&leddevice);
}module_init(leddevice_init);
module_exit(leddevice_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

2 LED 灯的 platform 的驱动文件

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/platform_device.h>#define PLATFORM_NAME  "platled"
#define PLATFORM_COUNT 1/* 地址映射后的虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;#define LEDOFF  0       /* 关闭 */
#define LEDON   1       /* 打开 *//* LED设备结构体 */
struct newchrled_dev{struct cdev cdev;       /* 字符设备 */dev_t   devid;          /* 设备号 */struct class *class;    /* 类 */struct device *device;  /* 设备 */int major;              /* 主设备号 */int minor;              /* 次设备号 */};struct newchrled_dev newchrled; /* led设备 *//* LED灯打开/关闭 */
static void led_switch(u8 sta)
{u32 val = 0;if(sta == LEDON) {val = readl(GPIO1_DR);val &= ~(1 << 3);            /* bit3清零,打开LED灯 */writel(val, GPIO1_DR); } else if(sta == LEDOFF) {val = readl(GPIO1_DR);val |= (1 << 3);            /* bit3清零,打开LED灯 */writel(val, GPIO1_DR);}
}static int newchrled_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &newchrled;return 0;
}static int newchrled_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{struct newchrled_dev *dev = (struct newchrled_dev*)filp->private_data;return 0;
}static ssize_t newchrled_write(struct file *filp, const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{int retvalue;unsigned char databuf[1];retvalue = copy_from_user(databuf, buf, count);if(retvalue < 0) {printk("kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}/* 判断是开灯还是关灯 */led_switch(databuf[0]);return 0;
}static const struct file_operations newchrled_fops = {.owner = THIS_MODULE,.write    = newchrled_write,.open    = newchrled_open,.release= newchrled_release,
};// probe 函数，当设备和驱动匹配以后此函数就会执行
static int led_probe(struct platform_device *dev)
{int i = 0;struct resource *ledsource[5];int ret = 0;unsigned int val = 0;//printk("led driver proe\r\n");/* 初始化LED，字符设备驱动 *//* 1,从设备中获取资源 */for(i=0; i < 5; i++) {ledsource[i] = platform_get_resource(dev, IORESOURCE_MEM, i);if (ledsource[i] == NULL)return -EINVAL;}/* 内存映射 *//* 1,初始化LED灯,地址映射 */IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(ledsource[0]->start, resource_size(ledsource[0]));SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(ledsource[1]->start, resource_size(ledsource[1]));SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(ledsource[2]->start, resource_size(ledsource[2]));GPIO1_DR = ioremap(ledsource[3]->start, resource_size(ledsource[3]));GPIO1_GDIR = ioremap(ledsource[4]->start, resource_size(ledsource[4]));/* 2,初始化 */val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);val &= ~(3 << 26);  /* 先清除以前的配置bit26,27 */val |= 3 << 26;     /* bit26,27置1 */writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);writel(0x5, SW_MUX_GPIO1_IO03);     /* 设置复用 */writel(0X10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);  /* 设置电气属性 */val = readl(GPIO1_GDIR);val |= 1 << 3;              /* bit3置1,设置为输出 */writel(val, GPIO1_GDIR);val = readl(GPIO1_DR);val |= (1 << 3);            /* bit3置1,关闭LED灯 */writel(val, GPIO1_DR);newchrled.major = 0;    /* 设置为0,表示由系统申请设备号 *//* 2，注册字符设备 */if(newchrled.major){    /* 给定主设备号 */newchrled.devid = MKDEV(newchrled.major, 0);ret = register_chrdev_region(newchrled.devid, PLATFORM_COUNT, PLATFORM_NAME);} else {                /* 没有给定主设备号 */ret = alloc_chrdev_region(&newchrled.devid, 0, PLATFORM_COUNT, PLATFORM_NAME);newchrled.major = MAJOR(newchrled.devid);newchrled.minor = MINOR(newchrled.devid);}if(ret < 0) {printk("newchrled chrdev_region err!\r\n");goto fail_devid;}printk("newchrled major=%d, minor=%d\r\n", newchrled.major, newchrled.minor);/* 3,注册字符设备 */newchrled.cdev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&newchrled.cdev, &newchrled_fops);ret = cdev_add(&newchrled.cdev, newchrled.devid, PLATFORM_COUNT);if(ret < 0) {goto fail_cdev;}/* 4,自动创建设备节点 */newchrled.class = class_create(THIS_MODULE, PLATFORM_NAME);if (IS_ERR(newchrled.class)) {ret = PTR_ERR(newchrled.class);goto fail_class;}newchrled.device = device_create(newchrled.class, NULL,newchrled.devid, NULL, PLATFORM_NAME);if (IS_ERR(newchrled.device)) {ret = PTR_ERR(newchrled.device);goto fail_device;}return 0;fail_device:class_destroy(newchrled.class);
fail_class:cdev_del(&newchrled.cdev);
fail_cdev:unregister_chrdev_region(newchrled.devid, PLATFORM_COUNT);
fail_devid:return ret;
}//remobe 函数，当卸载 platform 驱动的时候此函数就会执行
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{unsigned int val = 0;printk("led driver remove\r\n");val = readl(GPIO1_DR);val |= (1 << 3);            /* bit3清零,打开LED灯 */writel(val, GPIO1_DR);/* 1,取消地址映射 */iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);iounmap(GPIO1_DR);iounmap(GPIO1_GDIR);/* 1,删除字符设备 */cdev_del(&newchrled.cdev);/* 2,注销设备号 */unregister_chrdev_region(newchrled.devid, PLATFORM_COUNT);/* 3,摧毁设备 */device_destroy(newchrled.class, newchrled.devid);/* 4,摧毁类 */class_destroy(newchrled.class);return 0;
}/*platform驱动结构体*/
static struct platform_driver led_driver = {.driver = {.name = "imx6ull-led",   /* 驱动名字，用于和设备匹配 */},.probe = led_probe,.remove = led_remove,
};/*驱动加载*/
static int __init leddriver_init(void)
{/* 注册platform驱动 */return platform_driver_register(&led_driver);
}/* 驱动卸载*/
static void __exit leddriver_exit(void)
{platform_driver_unregister(&led_driver);
}module_init(leddriver_init);
module_exit(leddriver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

3 编写测试 APP

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>/**argc:应用程序参数个数*argv[]:具体的参数内容，字符串形式 *./platledApp  <filename>  <0:1> 0表示关灯，1表示开灯* ./platledApp /dev/platled 0    关灯* ./platledApp /dev/platled 1    开灯*/#define LEDOFF 0
#define LEDON 1int main(int argc, char *argv[])
{int fd, retvalue;char *filename;unsigned char databuf[1];if(argc != 3) {printf("Error Usage!\r\n");return -1;}filename = argv[1];fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0) {printf("file %s open failed!\r\n", filename);return -1;}databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 将字符转换为数字 */retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0) {printf("LED Control Failed!\r\n");close(fd);return -1;}close(fd);return 0;
}

4 编译驱动程序和测试 APP

①、编译驱动程序

KERNELDIR := /home/kaka/linux/IMX6ULL/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek
CURRENT_PATH := $(shell pwd)obj-m := leddevice.o leddriver.obuild: kernel_moduleskernel_modules:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

输入如下命令编译出驱动模块文件：

make -j32

编译成功以后就会生成一个名为“leddevice.ko leddriver.ko”的驱动模块文件。

②、编译测试 APP

arm-linux-gnueabihf-gcc ledApp.c -o ledApp

4、运行测试

将编译出来的leddevice.ko 、 leddriver.ko 和 ledApp 拷贝到rootfs/lib/modules/4.1.15目录中，输入如下命令
加载 leddevice.ko 设备模块和 leddriver.ko 这个驱动模块。

depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe leddevice.ko //加载设备模块
modprobe leddriver.ko //加载驱动模块

根文件系统中/sys/bus/platform/目录下保存着当前板子 platform 总线下的设备和驱动，其中devices 子目录为 platform 设备， drivers 子目录为 plartofm 驱动。

查看/sys/bus/platform/devices/目录，看一下驱动是否存在
/lib/modules/4.1.15 # ls /sys/bus/platform/devices/imx6ul
imx6ul-pinctrl/  imx6ul-tsc/      imx6ull-led/查看/sys/bus/platform/drivers/目录，看一下驱动是否存在
/lib/modules/4.1.15 # ls /sys/bus/platform/drivers/imx6ul
imx6ul-pinctrl/  imx6ul-tsc/      imx6ull-led/

驱动和设备匹配成功以后测试 LED 灯驱动了，输入如下命令打开 LED 灯：

./ledApp /dev/platled 1 / /打开 LED 灯

在输入如下命令关闭 LED 灯：

./ledApp /dev/platled 0 //关闭 LED 灯

观察一下 LED 灯能否打开和关闭，如果可以的话就说明驱动工作正常，如果要卸载驱动的话输入如下命令即可：

rmmod leddevice.ko
rmmod leddriver.ko

设备树下的 platform 驱动

Linux 下的驱动分离与分层，以及总线、设备和驱动这样的驱动框架。基于总线、设备和驱动这样的驱动框架， Linux 内核提出来 platform 这个虚拟总线，相应的也有 platform 设备和 platform 驱动。

最新的 Linux 内核已经支持了设备树，如何在设备树下编写 platform 驱动？

1 设备树下的 platform 驱动简介

platform 驱动框架分为总线、设备和驱动，其中总线不需要去管理，这个是 Linux 内核提供的，编写驱动的时候只要关注于设备和驱动的具体实现即可。
在没有设备树的 Linux 内核下，需要分别编写并注册 platform_device 和 platform_driver，分别代表设备和驱动。
在使用设备树的时候，设备的描述被放到了设备树中，因此 platform_device 就不需要去编写了，只需要实现 platform_driver 即可。

1.1 在设备树中创建设备节点

要先在设备树中创建设备节点来描述设备信息，重点是要设置好 compatible属性的值，因为 platform 总线需要通过设备节点的 compatible 属性值来匹配驱动

编写如下设备节点来描述 LED 这个设备：

gpioled {#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;compatible = "atkalpha-gpioled";pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&pinctrl_led>;led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;status = "okay";
};

compatible 属性值为“atkalpha-gpioled”，写 platform驱动的时of_match_table 属性表中要有“atkalpha-gpioled”

1.2 编写 platform 驱动的时候要注意兼容属性

用设备树的时候 platform 驱动会通过 of_match_table 来保存兼容性值，platform 驱动中 platform_driver 就可以按照如下所示设置：

struct of_device_id led_of_match[] = {{.compatible = "alientek,gpioled"}, /* 兼容属性 */{ /* sentinel */ },
};MODULE_DEVICE_TABLE(of, led_of_match);struct platform_driver led_driver = {.driver = {.name = "imx6ull-led",  /* 无设备树和设备进行匹配，驱动名字 */.of_match_table = led_of_match, /* 设备树匹配表 */ },.probe = led_probe,.remove = led_remove,
};

compatible 值为“atkalpha-gpioled”，驱动中的 compatible 属性和设备中的 compatible 属性相匹配，因此驱动中对应的 probe 函数就会执行。在编写 of_device_id 的时候最后一个元素一定要为空！
通过 MODULE_DEVICE_TABLE 声明一下 leds_of_match 这个设备匹配表。
设置 platform_driver 中的 of_match_table 匹配表为上面创建的 leds_of_match

1.3 编写 platform 驱动

当驱动和设备匹配成功以后就会执行 probe 函数。需要在 probe 函数里面执行字符设备驱动初始化，当注销驱动模块的时候 remove 函数就会执行。

2 程序编写

2.1 platform 驱动程序编写

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/platform_device.h>#define GPIOLED_CNT     1
#define GPIOLED_NAME    "dtsplatled"
#define LEDOFF          0
#define LEDON           1/* gpioled设备结构体 */
struct gpioled_dev{dev_t devid;int major;int minor;struct cdev cdev;struct class *class;struct device *device;struct device_node *nd;int led_gpio;
};struct gpioled_dev gpioled; /* LED */static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &gpioled;return 0;
}static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{return 0;
}static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{int ret;unsigned char databuf[1];struct gpioled_dev *dev = filp->private_data;ret = copy_from_user(databuf, buf, count);if(ret < 0) {return -EINVAL;}if(databuf[0] == LEDON) {gpio_set_value(dev->led_gpio, 0); } else if(databuf[0] == LEDOFF) {gpio_set_value(dev->led_gpio, 1); }return 0;
}/* 操作集 */
static const struct file_operations led_fops = {.owner     =  THIS_MODULE,.write      =  led_write,.open     =  led_open,.release   =  led_release,
};static int led_probe(struct platform_device *dev)
{printk("led probe\r\n");int ret = 0;/* 注册字符设备驱动 */gpioled.major = 0;if(gpioled.major) { /* 给定主设备号 */gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0);register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME);} else {            /* 没给定设备号 */alloc_chrdev_region(&gpioled.devid, 0, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME);gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid);gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid);}printk("gpioled major = %d, minor = %d\r\n", gpioled.major, gpioled.minor);/* 2,初始化cdev */gpioled.cdev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&gpioled.cdev, &led_fops);/* 3,添加cdev */cdev_add(&gpioled.cdev, gpioled.devid, GPIOLED_CNT);/* 4、创建类 */gpioled.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME);if(IS_ERR(gpioled.class)) {return PTR_ERR(gpioled.class);}/* 5,创建设备  */gpioled.device = device_create(gpioled.class, NULL, gpioled.devid, NULL, GPIOLED_NAME);if(IS_ERR(gpioled.device)) {return PTR_ERR(gpioled.device);}/* 1，获取设备节点 */
#if 0gpioled.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");if(gpioled.nd == NULL) {ret = -EINVAL;goto fail_findnode;}
#endifgpioled.nd = dev->dev.of_node; /* 2, 获取LED所对应的GPIO */gpioled.led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled.nd, "led-gpios", 0);if(gpioled.led_gpio < 0) {printk("can't find led gpio\r\n");ret = -EINVAL;goto fail_findnode;}printk("led gpio num = %d\r\n", gpioled.led_gpio);/* 3,申请IO */ret = gpio_request(gpioled.led_gpio, "led-gpio");if (ret) {printk("Failed to request the led gpio\r\n");ret = -EINVAL;goto fail_findnode;}/* 4,使用IO，设置为输出 */ret = gpio_direction_output(gpioled.led_gpio, 1);if (ret) {goto fail_setoutput;}/* 5,输出底电平，点亮LED灯*/gpio_set_value(gpioled.led_gpio, 0);return 0;fail_setoutput:gpio_free(gpioled.led_gpio);
fail_findnode:return ret;
}static int led_remove(struct platform_device *dev)
{printk("led remove\r\n");/* 关灯 */gpio_set_value(gpioled.led_gpio, 1);/* 注销字符设备驱动 */cdev_del(&gpioled.cdev);unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT);device_destroy(gpioled.class, gpioled.devid);class_destroy(gpioled.class);/* 释放IO */gpio_free(gpioled.led_gpio);return 0;
}struct of_device_id led_of_match[] = {{.compatible = "alientek,gpioled"},{ /* sentinel */ },
};struct platform_driver led_driver = {.driver = {.name = "imx6ull-led",  /* 无设备树和设备进行匹配，驱动名字 */.of_match_table = led_of_match, /* 设备树匹配表 */ },.probe = led_probe,.remove = led_remove,
};/*驱动加载*/
static int __init leddriver_init(void)
{return  platform_driver_register(&led_driver);
}/* 驱动卸载*/
static void __exit leddriver_exit(void)
{platform_driver_unregister(&led_driver);
}module_init(leddriver_init);
module_exit(leddriver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

2.2 编写测试 APP

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>/**argc:应用程序参数个数*argv[]:具体的参数内容，字符串形式 *./platledApp  <filename>  <0:1> 0表示关灯，1表示开灯* ./platledApp /dev/platled 0    关灯* ./platledApp /dev/platled 1    开灯*/#define LEDOFF 0
#define LEDON 1int main(int argc, char *argv[])
{int fd, retvalue;char *filename;unsigned char databuf[1];if(argc != 3) {printf("Error Usage!\r\n");return -1;}filename = argv[1];fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0) {printf("file %s open failed!\r\n", filename);return -1;}databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 将字符转换为数字 */retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0) {printf("LED Control Failed!\r\n");close(fd);return -1;}close(fd);return 0;
}

2.3 编译驱动程序和测试 APP