设备树下的 platform 驱动
platform 设备驱动
Linux 系统要考虑到驱动的可重用性,因此提出了驱动的分离与分层这样的软件思路,在这个思路下诞生了我们将来最常打交道的platform 设备驱动,也叫做平台设备驱动。
Linux 驱动的分离与分层
对于 Linux 这样一个成熟、庞大、复杂的操作系统,代码的重用性非常重要,否则的话就会在 Linux 内核中存在大量无意义的重复代码。尤其是驱动程序,因为驱动程序占用了 Linux内核代码量的大头,如果不对驱动程序加以管理,任由重复的代码肆意增加,那么用不了多久Linux 内核的文件数量就庞大到无法接受的地步。
每个平台的 I2C 控制器都提供一个统一的接口(也叫做主机驱动),每个设备的话也只提供一个驱动程序(设备驱动),每个设备通过统一的 I2C接口驱动来访问,比如:
实际的 I2C 驱动设备肯定有很多种,不止 MPU6050 这一个。那么实际的驱动架构如图:
这个就是驱动的分隔,也就是将主机驱动和设备驱动分隔开来。比如 I2C、SPI 等等都会采用驱动分隔的方式来简化驱动的开发。
我们只需要提供设备信息即可,比如 I2C 设备的话提供设备连接到了哪个 I2C 接口上,I2C 的速度是多少等等。相当于将设备信息从设备驱动中剥离开来,驱动使用标准方法去获取到设备信息(比如从设备树中获取到设备信息),然后根据获取到的设备信息来初始化设备。 这样就相当于驱动只负责驱动,
设备只负责设备,想办法将两者进行匹配即可。这个就是 Linux 中的总线(bus)、驱动(driver)和设备(device)模型,也就是常说的驱动分离。总线就是驱动和设备信息的月老,负责给两者牵线搭桥。如图:
当我们向系统注册一个驱动的时候,总线就会在右侧的设备中查找,看看有没有与之匹配的设备,如果有的话就将两者联系起来。同样的,当向系统中注册一个设备的时候,总线就会在左侧的驱动中查找看有没有与之匹配的设备,有的话也联系起来。
驱动的分层
简单介绍一下驱动的分层。input 子系统负责管理所有跟输入有关的驱动,包括键盘、鼠标、触摸等,最底层的就是设备原始驱动,负责获取输入设备的原始值,获取到的输入事件上报给 input 核心层。input 核心层会处理各种 IO 模型,并且提供 file_operations 操作集合。我们在编写输入设备驱动的时候只需要处理好输入事件的上报即可,至于如何处理这些上报的输入事件那是上层去考虑的,我们不用管。
platform 平台驱动模型简介
前面我们讲了设备驱动的分离,并且引出了总线(bus)、驱动(driver)和设备(device)模型,比如 I2C、SPI、USB 等总线。但是在 SOC 中有些外设是没有总线这个概念的,但是又要使用总线、驱动和设备模型该怎么办呢?为了解决此问题,Linux 提出了 platform 这个虚拟总线,相应的就有 platform_driver 和 platform_device。
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