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设备模型(device-model)之平台总线（bus），驱动（driver），设备（device）
关于关于驱动设备模型相关概念请参考《Linux Device Drivers》等相关书籍，和内核源码目录...\Documentation\driver-model
简单来说总线（bus），驱动（driver），设备（device）这三者之间的关系就是：驱动开发者可以通过总线（bus）来将驱动（driver）和设备（device）进行隔离，这样的好处就是开发者可以将相对稳定不变的驱动（driver）独立起来，可以通过总线（bus）来桥接与之匹配的设备（device）。设备（device）只需要提供与硬件相关的底层硬件的配置，如io,中断等。
platform.c 提供了一个平台总线（platform_bus）,和注册平台设备（platform_device）和平台驱动（platform_driver）的相关接口，其中平台总线（platform_bus）已经编进内核，开发者只需要提供平台设备（platform_device）和平台驱动（platform_driver）的相关代码就行了。
在linux源码目录\drivers\input\keyboard下，提供了一个gpio_keys.c的平台驱动（platform_driver）,这个就是一个简单地按键驱动，检测到按键状态，上报给输入子系统。
因此，开发者需要做的就是提供一个平台设备（platform_device），以向平台驱动（platform_driver）提供相关的硬件配置，如按键IO，中断号，按键码等等。
gpio_keys.c （不用任何改动）
1 /* 2 * Driver for keys on GPIO lines capable of generating interrupts. 3 * 4 * Copyright 2005 Phil Blundell 5 * 6 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 7 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as 8 * published by the Free Software Foundation. 9 */ 10 11 #include <linux/module.h> 12 #include <linux/version.h> 13 14 #include <linux/init.h> 15 #include <linux/fs.h> 16 #include <linux/interrupt.h> 17 #include <linux/irq.h> 18 #include <linux/sched.h> 19 #include <linux/pm.h> 20 #include <linux/sysctl.h> 21 #include <linux/proc_fs.h> 22 #include <linux/delay.h> 23 #include <linux/platform_device.h> 24 #include <linux/input.h> 25 #include <linux/irq.h> 26 #include <linux/gpio_keys.h> 27 28 #include <asm/gpio.h> 29 30 static irqreturn_t gpio_keys_isr(int irq, void *dev_id) 31 { 32 int i; 33 /* [cgw]: 在gpio_keys_probe()中调用了request_irq(..., pdev), 34 * 因此dev_id指向了platform_device *pdev，通过dev_id间接传递 35 * platform_device *指针 36 */ 37 struct platform_device *pdev = dev_id; 38 /* [cgw]: 当platform_device 和 platform_driver匹配时，会通过 39 * probe()传递platform_device进来。在注册platform_device时， 40 * platform_device.dev.platform_data必须指向gpio_keys_platform_data * 41 */ 42 struct gpio_keys_platform_data *pdata = http://www.mamicode.com/pdev->dev.platform_data; 43 /* [cgw]: probe()中已分配了一个struct input_dev，并通过platform_set_drvdata() 44 * 设置platform_device->dev->driver_data = http://www.mamicode.com/input;> 45 */ 46 struct input_dev *input = platform_get_drvdata(pdev); 47 48 /* [cgw]: 轮询pdata->nbuttons个按键 */ 49 for (i = 0; i < pdata->nbuttons; i++) { 50 struct gpio_keys_button *button = &pdata->buttons[i]; 51 int gpio = button->gpio; 52 53 /* [cgw]: 某个gpio发生了中断 */ 54 if (irq == gpio_to_irq(gpio)) { 55 /* [cgw]: 获得按键类型 */ 56 unsigned int type = button->type ?: EV_KEY; 57 /* [cgw]: 获取按键状态 */ 58 int state = (gpio_get_value(gpio) ? 1 : 0) ^ button->active_low; 59 /* [cgw]: 发送按键事件 */ 60 input_event(input, type, button->code, !!state); 61 /* [cgw]: 发送同步事件 */ 62 input_sync(input); 63 } 64 } 65 66 return IRQ_HANDLED; 67 } 68 69 static int __devinit gpio_keys_probe(struct platform_device *pdev) 70 { 71 /* [cgw]: 在gpio_keys_probe()中调用了request_irq(..., pdev), 72 * 因此dev_id指向了platform_device *pdev，通过dev_id间接传递 73 * platform_device *指针 74 */ 75 struct gpio_keys_platform_data *pdata = http://www.mamicode.com/pdev->dev.platform_data; 76 struct input_dev *input; 77 int i, error; 78 79 /* [cgw]: 分配一个输入设备 */ 80 input = input_allocate_device(); 81 /* [cgw]: 分配失败 */ 82 if (!input) 83 return -ENOMEM; 84 85 /* [cgw]: 设置platform_device->dev->driver_data = http://www.mamicode.com/input */ 86 platform_set_drvdata(pdev, input); 87 88 /* [cgw]: 设置evdev.c支持的事件类型 */ 89 input->evbit[0] = BIT(EV_KEY); 90 /* [cgw]: 设置输入设备名，同platform_device的名字 */ 91 input->name = pdev->name; 92 /* [cgw]: */ 93 input->phys = "gpio-keys/input0"; 94 /* [cgw]: 设置输入设备dev的父节点为platform_device->dev */ 95 input->dev.parent = &pdev->dev; 96 97 /* [cgw]: 设置输入设备总线类型，供应商，产品，版本 */ 98 input->id.bustype = BUS_HOST; 99 input->id.vendor = 0x0001;100 input->id.product = 0x0001;101 input->id.version = 0x0100;102 103 /* [cgw]: 为pdata->nbuttons个按键申请中断 */104 for (i = 0; i < pdata->nbuttons; i++) {105 struct gpio_keys_button *button = &pdata->buttons[i];106 /* [cgw]: 获得gpio对应的中断号 */107 int irq = gpio_to_irq(button->gpio);108 /* [cgw]: 获得按键类型 */109 unsigned int type = button->type ?: EV_KEY;110 111 /* [cgw]: 设置中断类型为边沿中断 */112 set_irq_type(irq, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH);113 /* [cgw]: 申请中断，设置中断服务程序 */114 error = request_irq(irq, gpio_keys_isr, IRQF_SAMPLE_RANDOM,115 button->desc ? button->desc : "gpio_keys",116 pdev);117 if (error) {118 printk(KERN_ERR "gpio-keys: unable to claim irq %d; error %d\n",119 irq, error);120 goto fail;121 }122 123 /* [cgw]: 设置evdev.c支持的按键码 */124 input_set_capability(input, type, button->code);125 }126 127 /* [cgw]: 注册一个输入设备 */128 error = input_register_device(input);129 /* [cgw]: 注册失败 */130 if (error) {131 printk(KERN_ERR "Unable to register gpio-keys input device\n");132 goto fail;133 }134 135 return 0;136 137 fail:138 /* [cgw]: 释放中断 */139 for (i = i - 1; i >= 0; i--)140 free_irq(gpio_to_irq(pdata->buttons[i].gpio), pdev);141 /* [cgw]: 释放输入设备占用的内存 */142 input_free_device(input);143 144 return error;145 }146 147 static int __devexit gpio_keys_remove(struct platform_device *pdev)148 {149 /* [cgw]: 在gpio_keys_probe()中调用了request_irq(..., pdev),150 * 因此dev_id指向了platform_device *pdev，通过dev_id间接传递151 * platform_device *指针152 */153 struct gpio_keys_platform_data *pdata = http://www.mamicode.com/pdev->dev.platform_data;154 /* [cgw]: probe()中已分配了一个struct input_dev，并通过platform_set_drvdata()155 * 设置platform_device->dev->driver_data = http://www.mamicode.com/input;>156 */157 struct input_dev *input = platform_get_drvdata(pdev);158 int i;159 160 /* [cgw]: 释放中断 */161 for (i = 0; i < pdata->nbuttons; i++) {162 int irq = gpio_to_irq(pdata->buttons[i].gpio);163 free_irq(irq, pdev);164 }165 166 /* [cgw]: 注销输入设备 */167 input_unregister_device(input);168 169 return 0;170 }171 172 struct platform_driver gpio_keys_device_driver = {173 .probe = gpio_keys_probe,174 .remove = __devexit_p(gpio_keys_remove),175 .driver = {176 .name = "gpio-keys",177 }178 };179 180 static int __init gpio_keys_init(void)181 {182 /* [cgw]: 注册gpio_keys_device_driver平台驱动 */183 return platform_driver_register(&gpio_keys_device_driver);184 }185 186 static void __exit gpio_keys_exit(void)187 {188 /* [cgw]: 注销gpio_keys_device_driver平台驱动 */189 platform_driver_unregister(&gpio_keys_device_driver);190 }191 192 module_init(gpio_keys_init);193 module_exit(gpio_keys_exit);194 195 MODULE_LICENSE("GPL");196 MODULE_AUTHOR("Phil Blundell <pb@handhelds.org>");197 MODULE_DESCRIPTION("Keyboard driver for CPU GPIOs");
平台设备（platform_device）：
keys_dev.c
1 #include <linux/module.h> 2 #include <linux/version.h> 3 4 #include <linux/init.h> 5 6 #include <linux/kernel.h> 7 #include <linux/types.h> 8 #include <linux/interrupt.h> 9 #include <linux/list.h>10 #include <linux/timer.h>11 #include <linux/init.h>12 #include <linux/serial_core.h>13 #include <linux/platform_device.h>14 #include <linux/gpio_keys.h>15 #include <linux/input.h>16 #include <linux/irq.h>17 18 #include <asm/gpio.h>19 #include <asm/io.h>20 #include <asm/arch/regs-gpio.h>21 22 /* [cgw]: 设置四个按键的键码，按键io，激活状态，按键名，按键类型 */23 static struct gpio_keys_button keys_buff[4] = {24 {25 KEY_A,26 S3C2410_GPF0,27 1,28 "A",29 EV_KEY30 },31 32 {33 KEY_B,34 S3C2410_GPF2,35 1,36 "B",37 EV_KEY38 },39 40 {41 KEY_C,42 S3C2410_GPG3,43 1,44 "C",45 EV_KEY46 },47 48 {49 KEY_D,50 S3C2410_GPG11,51 1,52 "D",53 EV_KEY54 },55 };56 57 58 static struct gpio_keys_platform_data keys_dev = {59 .buttons = &keys_buff[0],60 .nbuttons = ARRAY_SIZE(keys_buff)61 };62 63 static void keys_dev_release(struct device * dev)64 {65 printk("keys_dev_release! \n");66 }67 68 /* [cgw]: 分配一个平台设备 */69 static struct platform_device keys_platform_dev = {70 .name = "gpio-keys",71 .id = -1,72 .dev = { 73 .release = keys_dev_release,74 .platform_data = http://www.mamicode.com/(void *)&keys_dev,75 },76 };77 78 79 static int keys_dev_init(void)80 {81 /* [cgw]: 注册keys_platform_dev平台设备 */82 platform_device_register(&keys_platform_dev);83 return 0;84 }85 86 static void keys_dev_exit(void)87 {88 /* [cgw]: 注销keys_platform_dev平台设备 */89 platform_device_unregister(&keys_platform_dev);90 }91 92 module_init(keys_dev_init);93 module_exit(keys_dev_exit);94 95 MODULE_LICENSE("GPL");
应用测试程序:
platform_test.c
1 #include <sys/types.h> 2 #include <sys/stat.h> 3 #include <fcntl.h> 4 #include <stdio.h> 5 #include <poll.h> 6 #include <signal.h> 7 #include <sys/types.h> 8 #include <unistd.h> 9 #include <fcntl.h>10 11 #include <linux/input.h>12 13 14 15 int fd;16 17 void my_signal_fun(int signum)18 {19 struct input_event buttons_event;20 21 /* [cgw]: 异步通知产生时返回的数据 */22 read(fd, &buttons_event, sizeof(struct input_event));23 24 /* [cgw]: 打印事件类型，事件码，事件值 */25 printf("type: 0x%x code: 0x%x value: 0x%x\n", 26 buttons_event.type,27 buttons_event.code, 28 buttons_event.value);29 }30 31 int main(int argc, char **argv)32 {33 int ret, arg;34 struct pollfd fds[1];35 unsigned long ver = 0;36 37 fd = open("/dev/event1", O_RDWR | O_NONBLOCK);38 39 if (fd < 0)40 {41 printf("can‘t open!\n");42 }43 44 ioctl(fd, EVIOCGVERSION, &ver);45 printf("Ver:0x%x \n", ver);46 47 /* [cgw]: 设置文件标识符 */48 fds[0].fd = fd;49 /* [cgw]: 设置应用程序要响应的事件 */50 fds[0].events = POLLIN;51 52 while (1)53 {54 /* [cgw]: 休眠5S */55 ret = poll(fds, 1, 5000);56 57 /* [cgw]: 唤醒或超时 */58 //printf("wake up!\n");59 if (ret == 0)60 {61 printf("time out\n");62 }63 else64 {65 my_signal_fun(arg);66 }67 }68 69 close(fd);70 71 return 0;72 }
平台设备（platform_device） keys_platform_dev 是怎样找到与之匹配的平台驱动（platform_driver） gpio_keys_device_driver的呢？
因为他们都注册到了平台总线（platform_bus）上。平台驱动（platform_driver）和平台设备（platform_device）会相互查找彼此是否匹配，匹配的条件就是，
1 static int platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)2 {3 struct platform_device *pdev = container_of(dev, struct platform_device, dev);4 5 return (strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0);6 }
platform_device->name == platform_driver->driver->name 即他们的名字就是：“gpio-keys”
一旦匹配，就会调用
1 static int platform_drv_probe(struct device *_dev)2 {3 struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);4 struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);5 6 return drv->probe(dev);7 }
drv->probe() = platform_driver->probe() = gpio_keys_probe()
这样平台驱动（platform_driver）就可以获得平台设备（platform_device）的 struct platform_device结构的数据了，即keys_platform_dev，从这个结构就可以获得相关配置，以使能平台驱动（platform_driver） gpio_keys.c中相应的IO和中断。
实验现象：
# insmod gpio_keys.ko //安装平台驱动（platform_driver）# insmod keys_dev.ko //安装平台设备（platform_device）input: gpio-keys as /class/input/input1# ./platform_test //运行应用测试程序Ver:0x10000 //用ioctl获取输入子系统的版本号type: 0x1 code: 0x2e value: 0x1 //按下"C"键type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0 //因为调用了input_sync（）type: 0x1 code: 0x2e value: 0x0 //松开（弹起）"C"键type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0 //因为调用了input_sync（）type: 0x1 code: 0x30 value: 0x1 //... ...type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0type: 0x1 code: 0x30 value: 0x0type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0type: 0x1 code: 0x1e value: 0x1type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0type: 0x1 code: 0x1e value: 0x0type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0type: 0x1 code: 0x20 value: 0x1type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0type: 0x1 code: 0x20 value: 0x0type: 0x0 code: 0x0 value: 0x0time outtime outtime out
设备模型(device-model)之平台总线（bus），驱动（driver），设备（device）
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