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嵌入式 Linux Platform 驱动模型测试

news 来源：原创 2025/8/14 22:52:08

文章目录

一、为什么要用 Platform 驱动模型？

二、Platform 驱动模型的三大核心组件

1.Platform 总线（虚拟总线）

2.Platform 设备（platform_device）

3.Platform 驱动（platform_driver）

三、Platform 驱动的工作流程

四、测试

总结

一、为什么要用 Platform 驱动模型？

想象一下，你正在开发一个嵌入式系统（比如智能家居控制器）。系统里有很多外设（比如 LED 灯、温度传感器），它们直接集成在芯片上（SoC），不像 USB 或网卡那样可以热插拔。这些设备的特点是：

1. 固定不变：寄存器地址、中断号等资源不会改变。

2.需要初始化：必须明确配置（比如设置寄存器值）才能工作。

3.不能自动检测：不像 USB 设备那样插拔即用。

传统方法的痛点：

早期的驱动开发方式是将硬件信息（比如寄存器地址）直接写死在驱动代码中。比如：

#define LED_REGISTER_ADDR 0x80000000

这样做的问题：

1.驱动和硬件强耦合：换一块板子（比如寄存器地址变了），驱动就要重写。

2.维护困难：同一驱动需要为不同平台维护多个版本。

3.编译复杂：不同硬件需要不同的编译配置。

Platform 模型的好处

Platform 驱动模型通过 “分离设备描述和驱动实现” 解决了这些问题。简单来说就是：

1.硬件信息（设备）：通过设备树（Device Tree）或代码单独描述。

2.驱动逻辑：只关注如何操作硬件，不关心硬件的具体地址。

3.动态匹配：内核自动将驱动和设备关联，无需硬编码。

二、Platform 驱动模型的三大核心组件

1.Platform 总线（虚拟总线）

1.作用：像“红娘”一样，把设备和驱动匹配起来。

2.匹配规则：

通过设备名称（name）。

通过设备树中的 compatible 字段。

通过 id_table 表（支持多个设备变体）。

2.Platform 设备（`platform_device`）

1.作用：描述硬件资源（寄存器地址、中断号等）。

2.定义方式：现在主流使用设备树，即在 .dts 文件中定义设备节点，如

gpioled {//添加设备节点#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 驱动（`platform_driver`）

作用：实现设备的操作逻辑（初始化、读写等）。

核心函数：

probe()：设备匹配成功后调用，用于初始化硬件。

remove()：驱动卸载时释放资源。如下：

static int led_probe(struct platform_device *dev)//相当于初始化函数
{	printk("led driver and device was matched!\r\n");/* 1、设置设备号 */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、注册设备      */cdev_init(&leddev.cdev, &led_fops);cdev_add(&leddev.cdev, leddev.devid, LEDDEV_CNT);/* 3、创建类      */leddev.class = class_create(THIS_MODULE, LEDDEV_NAME);if (IS_ERR(leddev.class)) {return PTR_ERR(leddev.class);}/* 4、创建设备 */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设置为输出，默认高电平	*/return 0;
}
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{gpio_set_value(leddev.led0, 1); 	/* 卸载驱动的时候关闭LED */gpio_free(leddev.led0);				/* 释放IO 			*/cdev_del(&leddev.cdev);				/*  删除cdev */unregister_chrdev_region(leddev.devid, LEDDEV_CNT); /* 注销设备号 */device_destroy(leddev.class, leddev.devid);class_destroy(leddev.class);return 0;
}

三、Platform 驱动的工作流程

1. 设备描述，即在设备树中定义设备：

2.驱动注册，驱动代码中定义 platform_driver，并注册到内核：

3.驱动与设备匹配，即内核启动时，会扫描设备树中的设备节点，如果发现某个设备的 compatible 字段与某个驱动的 of_match_table 匹配，就会调用驱动的 probe() 函数，完成初始化。如下为定义的匹配项：

四、测试

1.将驱动文件挂载到imx6ull设备中，

2. 加载驱动后查看对应的platfoam驱动，

3.点灯测试，

总结

概念	作用
Platform 总线	负责匹配设备和驱动，像“红娘”一样连接两者。
Platform 设备	描述硬件资源（寄存器、中断等），通常通过设备树定义。
Platform 驱动	实现设备操作逻辑，通过 `probe()` 初始化设备，通过 `remove()` 释放资源。

嵌入式 Linux Platform 驱动模型测试

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