嵌入式Linux Platform驅(qū)動(dòng)模型測(cè)試方式

更新時(shí)間：2025年05月15日 09:14:06 作者：憂慮的烏龜?shù)?

這篇文章主要介紹了嵌入式Linux Platform驅(qū)動(dòng)模型測(cè)試方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

一、為什么要用 Platform 驅(qū)動(dòng)模型？

想象一下，你正在開發(fā)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)（比如智能家居控制器）。系統(tǒng)里有很多外設(shè)（比如 LED 燈、溫度傳感器），它們直接集成在芯片上（SoC），不像 USB 或網(wǎng)卡那樣可以熱插拔。

這些設(shè)備的特點(diǎn)是：

1. 固定不變：寄存器地址、中斷號(hào)等資源不會(huì)改變。
2.需要初始化：必須明確配置（比如設(shè)置寄存器值）才能工作。
3.不能自動(dòng)檢測(cè)：不像 USB 設(shè)備那樣插拔即用。

傳統(tǒng)方法的痛點(diǎn)：

早期的驅(qū)動(dòng)開發(fā)方式是將硬件信息（比如寄存器地址）直接寫死在驅(qū)動(dòng)代碼中。比如：

#define LED_REGISTER_ADDR 0x80000000

這樣做的問題：

1.驅(qū)動(dòng)和硬件強(qiáng)耦合：換一塊板子（比如寄存器地址變了），驅(qū)動(dòng)就要重寫。
2.維護(hù)困難：同一驅(qū)動(dòng)需要為不同平臺(tái)維護(hù)多個(gè)版本。
3.編譯復(fù)雜：不同硬件需要不同的編譯配置。

Platform 模型的好處

Platform 驅(qū)動(dòng)模型通過 “分離設(shè)備描述和驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)” 解決了這些問題。

簡單來說就是：

1.硬件信息（設(shè)備）：通過設(shè)備樹（Device Tree）或代碼單獨(dú)描述。
2.驅(qū)動(dòng)邏輯：只關(guān)注如何操作硬件，不關(guān)心硬件的具體地址。
3.動(dòng)態(tài)匹配：內(nèi)核自動(dòng)將驅(qū)動(dòng)和設(shè)備關(guān)聯(lián)，無需硬編碼。

二、Platform 驅(qū)動(dòng)模型的三大核心組件

1.Platform 總線（虛擬總線）

1.作用：像“紅娘”一樣，把設(shè)備和驅(qū)動(dòng)匹配起來。

2.匹配規(guī)則：

通過設(shè)備名稱（name）。
通過設(shè)備樹中的 compatible 字段。
通過 id_table 表（支持多個(gè)設(shè)備變體）。

2.Platform 設(shè)備（platform_device）

1.作用：描述硬件資源（寄存器地址、中斷號(hào)等）。

2.定義方式：現(xiàn)在主流使用設(shè)備樹，即在 .dts 文件中定義設(shè)備節(jié)點(diǎn)，如

gpioled {//添加設(shè)備節(jié)點(diǎn)
		#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";
		};

3.Platform 驅(qū)動(dòng)（platform_driver）

作用：實(shí)現(xiàn)設(shè)備的操作邏輯（初始化、讀寫等）。

核心函數(shù)：

probe()：設(shè)備匹配成功后調(diào)用，用于初始化硬件。
remove()：驅(qū)動(dòng)卸載時(shí)釋放資源。如下：

static int led_probe(struct platform_device *dev)//相當(dāng)于初始化函數(shù)
{	
	printk("led driver and device was matched!\r\n");
	/* 1、設(shè)置設(shè)備號(hào) */
	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(cè)設(shè)備      */
	cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops);
	cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT);

	/* 3、創(chuàng)建類      */
	leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME);
	if (IS_ERR(leddev.class)) {
		return PTR_ERR(leddev.class);
	}

	/* 4、創(chuàng)建設(shè)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(shè)置為輸出，默認(rèn)高電平	*/
	return 0;
}
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{
	gpio_set_value(leddev.led0, 1); 	/* 卸載驅(qū)動(dòng)的時(shí)候關(guān)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(shè)備號(hào) */
	device_destroy(leddev.class, leddev.devid);
	class_destroy(leddev.class);
	return 0;
}

三、Platform 驅(qū)動(dòng)的工作流程

1. 設(shè)備描述，即在設(shè)備樹中定義設(shè)備：

2.驅(qū)動(dòng)注冊(cè)，驅(qū)動(dòng)代碼中定義 platform_driver，并注冊(cè)到內(nèi)核：

3.驅(qū)動(dòng)與設(shè)備匹配，即內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，會(huì)掃描設(shè)備樹中的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)設(shè)備的 compatible 字段與某個(gè)驅(qū)動(dòng)的 of_match_table 匹配，就會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)的 probe() 函數(shù)，完成初始化。如下為定義的匹配項(xiàng)：

四、測(cè)試

1.將驅(qū)動(dòng)文件掛載到imx6ull設(shè)備中，

2. 加載驅(qū)動(dòng)后查看對(duì)應(yīng)的platfoam驅(qū)動(dòng)，

3.點(diǎn)燈測(cè)試，

總結(jié)

概念	作用
Platform 總線	負(fù)責(zé)匹配設(shè)備和驅(qū)動(dòng)，像“紅娘”一樣連接兩者。
Platform 設(shè)備	描述硬件資源（寄存器、中斷等），通常通過設(shè)備樹定義。
Platform 驅(qū)動(dòng)	實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作邏輯，通過 probe() 初始化設(shè)備，通過 remove() 釋放資源。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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