Linux平台驱动程序和普通设备驱动程序有什么不同？

Question

早些时候我曾假设：

• 平台驱动程序用于芯片上的设备。
• 普通设备驱动程序用于与处理器芯片接口的设备驱动程序。

在遇到一个i2c司机之前..。但在这里，我正在阅读多功能i2c驱动程序定义为平台驱动程序。我已经通过了https://www.kernel.org/doc/Documentation/driver-model/platform.txt。但是，对于如何定义驱动程序，仍然没有明确的想法，就像两个芯片上的设备一样。

请有人解释一下。

Answer 1

您的参考资料很好，但缺乏的定义，什么是平台设备。在LWN上有一个。我们可以从这一页学到什么：

1. 平台设备是本质上无法发现的，也就是说硬件不能说“嘿！我现在就在！”到软件上。典型的例子是i2c设备，kernel/Documentation/i2c/instantiating-devices状态： 与PCI或USB设备不同，在硬件级别(运行时)不枚举I2C设备。相反，软件必须知道(在编译时)在每个I2C总线段上连接哪些设备。因此USB和PCI并不是平台设备。
2. 通过匹配名称将平台设备绑定到驱动程序，
3. 平台设备应该在系统启动过程中尽早注册。因为它们通常对系统的其余部分(平台)及其驱动程序至关重要。

基本上，问题是“它是一个平台设备还是一个标准设备？”更多地是一个使用总线的问题吗？要使用特定的平台设备，您必须：

1. 注册将管理此设备的平台驱动程序。它应该定义一个唯一的名字，
2. 注册平台设备，定义与驱动程序相同的名称。

平台驱动程序用于芯片上的设备。

不正确(在理论上，在实践中是正确的)。i2c设备不是onChip，而是平台设备，因为它们无法被发现。此外，我们还可以考虑onChip设备，这是正常的设备。在现代x86处理器上集成的PCI芯片。它是可发现的，因此不是一个平台设备。

普通设备驱动程序用于与处理器芯片接口的设备驱动程序。在遇到一个i2c驱动程序之前。

不是这样的。许多正常的设备都与处理器接口，但不是通过i2c总线。例如: USB鼠标。

在您的示例中，编辑，查看drivers/usb/host/ohci-pnx4008.c，它是一个USB主机控制器平台设备(这里无法发现USB主机控制器，而将连接到它的USB设备则是)。它是一个由板文件(arch/arm/mach-pnx4008/core.c:pnx4008_init)注册的平台设备。在其探测功能中，它将其i2c设备注册到总线上，并与i2c_register_driver连接。我们可以推断USB控制器芯片组通过i2c总线与CPU对话。

为什么是那种建筑？因为一方面，这个设备可以看作是一个裸露的i2c设备，为系统提供了一些功能。另一方面，它是一个USB主机设备。它需要注册到USB协议栈(usb_create_hcd)。因此，仅探测i2c是不够的。看看Documentation/i2c/instantiating-devices。

Answer 2

最小模块代码示例

也许通过一些具体的例子，这种区别也会变得更加清晰。

平台设备示例

代码：

• 驱动器上游
• 最小QEMU虚拟设备驱动。
• Linux内核上的DTS条目修改

进一步的集成说明，请访问：https://stackoverflow.com/a/44612957/895245

见如何：

• 在设备树中硬编码寄存器和中断地址，并匹配QEMU -M versatilepb机器描述，该描述表示SoC。
• 没有办法删除设备硬件(因为它是SoC的一部分)
• 正确的驱动程序由compatible设备树属性选择，该属性与驱动程序中的platform_driver.name匹配。
• platform_driver_register是主要的寄存器接口。

#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/platform_device.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct resource res;
static unsigned int irq;
static void __iomem *map;

static irqreturn_t lkmc_irq_handler(int irq, void *dev)
{
    /* TODO this 34 and not 18 as in the DTS, likely the interrupt controller moves it around.
     * Understand precisely. 34 = 18 + 16. */
    pr_info("lkmc_irq_handler irq = %d dev = %llx\n", irq, *(unsigned long long *)dev);
    /* ACK the IRQ. */
    iowrite32(0x9ABCDEF0, map + 4);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int lkmc_platform_device_probe(struct platform_device *pdev)
{
    int asdf;
    struct device *dev = &pdev->dev;
    struct device_node *np = dev->of_node;

    dev_info(dev, "probe\n");

    /* Play with our custom poperty. */
    if (of_property_read_u32(np, "lkmc-asdf", &asdf) ) {
        dev_err(dev, "of_property_read_u32\n");
        return -EINVAL;
    }
    if (asdf != 0x12345678) {
        dev_err(dev, "asdf = %llx\n", (unsigned long long)asdf);
        return -EINVAL;
    }

    /* IRQ. */
    irq = irq_of_parse_and_map(dev->of_node, 0);
    if (request_irq(irq, lkmc_irq_handler, 0, "lkmc_platform_device", dev) < 0) {
        dev_err(dev, "request_irq");
        return -EINVAL;
    }
    dev_info(dev, "irq = %u\n", irq);

    /* MMIO. */
    if (of_address_to_resource(pdev->dev.of_node, 0, &res)) {
        dev_err(dev, "of_address_to_resource");
        return -EINVAL;
    }
    if  (!request_mem_region(res.start, resource_size(&res), "lkmc_platform_device")) {
        dev_err(dev, "request_mem_region");
        return -EINVAL;
    }
    map = of_iomap(pdev->dev.of_node, 0);
    if (!map) {
        dev_err(dev, "of_iomap");
        return -EINVAL;
    }
    dev_info(dev, "res.start = %llx resource_size = %llx\n",
            (unsigned long long)res.start, (unsigned long long)resource_size(&res));

    /* Test MMIO and IRQ. */
    iowrite32(0x12345678, map);

    return 0;
}

static int lkmc_platform_device_remove(struct platform_device *pdev)
{
    dev_info(&pdev->dev, "remove\n");
    free_irq(irq, &pdev->dev);
    iounmap(map);
    release_mem_region(res.start, resource_size(&res));
    return 0;
}

static const struct of_device_id of_lkmc_platform_device_match[] = {
    { .compatible = "lkmc_platform_device", },
    {},
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, of_lkmc_platform_device_match);

static struct platform_driver lkmc_plaform_driver = {
    .probe      = lkmc_platform_device_probe,
    .remove     = lkmc_platform_device_remove,
    .driver     = {
        .name   = "lkmc_platform_device",
        .of_match_table = of_lkmc_platform_device_match,
        .owner = THIS_MODULE,
    },
};

static int lkmc_platform_device_init(void)
{
    pr_info("lkmc_platform_device_init\n");
    return platform_driver_register(&lkmc_plaform_driver);
}

static void lkmc_platform_device_exit(void)
{
    pr_info("lkmc_platform_device_exit\n");
    platform_driver_unregister(&lkmc_plaform_driver);
}

module_init(lkmc_platform_device_init)
module_exit(lkmc_platform_device_exit)

PCI非平台设备示例

• 驱动器上游
• 最小QEMU虚拟设备驱动

见如何：

• 寄存器和中断地址由PCI系统动态分配，不使用设备树。
• 正确的驱动程序由PCI vendor:device ID (示例中的QEMU_VENDOR_ID, EDU_DEVICE_ID)选择。这是烘焙到每一个设备，供应商必须确保唯一性。
• 我们可以像在现实生活中那样，用device_add edu和device_del edu插入和删除PCI设备。探测不是自动的，但可以在使用echo 1 > /sys/bus/pci/rescan启动后完成。另见：为什么除了init之外，Linux设备驱动程序还需要探测方法？

#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/pci.h>

#define BAR 0
#define CDEV_NAME "lkmc_hw_pci_min"
#define EDU_DEVICE_ID 0x11e9
#define QEMU_VENDOR_ID 0x1234

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct pci_device_id id_table[] = {
    { PCI_DEVICE(QEMU_VENDOR_ID, EDU_DEVICE_ID), },
    { 0, }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(pci, id_table);
static int major;
static struct pci_dev *pdev;
static void __iomem *mmio;
static struct file_operations fops = {
    .owner   = THIS_MODULE,
};

static irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev)
{
    pr_info("irq_handler irq = %d dev = %d\n", irq, *(int *)dev);
    iowrite32(0, mmio + 4);
    return IRQ_HANDLED;
}

static int probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
{
    pr_info("probe\n");
    major = register_chrdev(0, CDEV_NAME, &fops);
    pdev = dev;
    if (pci_enable_device(dev) < 0) {
        dev_err(&(pdev->dev), "pci_enable_device\n");
        goto error;
    }
    if (pci_request_region(dev, BAR, "myregion0")) {
        dev_err(&(pdev->dev), "pci_request_region\n");
        goto error;
    }
    mmio = pci_iomap(pdev, BAR, pci_resource_len(pdev, BAR));
    pr_info("dev->irq = %u\n", dev->irq);
    if (request_irq(dev->irq, irq_handler, IRQF_SHARED, "pci_irq_handler0", &major) < 0) {
        dev_err(&(dev->dev), "request_irq\n");
        goto error;
    }
    iowrite32(0x12345678, mmio);
    return 0;
error:
    return 1;
}

static void remove(struct pci_dev *dev)
{
    pr_info("remove\n");
    free_irq(dev->irq, &major);
    pci_release_region(dev, BAR);
    unregister_chrdev(major, CDEV_NAME);
}

static struct pci_driver pci_driver = {
    .name     = CDEV_NAME,
    .id_table = id_table,
    .probe    = probe,
    .remove   = remove,
};

static int myinit(void)
{
    if (pci_register_driver(&pci_driver) < 0) {
        return 1;
    }
    return 0;
}

static void myexit(void)
{
    pci_unregister_driver(&pci_driver);
}

module_init(myinit);
module_exit(myexit);