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第五十三章 设备树下的platform驱动
本章导读
本章节我们来学习设备树下的platform驱动，之前我们学习了linux下的平台总线模型但是我们是使用传统的方法进行学习。什么是传统的方法呢？传统的方法就是把我们的驱动分为两个部分，第一部分是device.c，第二部分是driver.c,当device.c和driver.c匹配成功以后，进入probe函数后就可以获取硬件资源了，然后可以注册杂项设备，注册字符设备。
我们现在使用的是设备树，设备树相当于之前学习的device.c。之前传统的方法是使用“name”进行匹配的，我们使用设备树要怎么和我们的driver进行匹配呢？之前讲设备树语法的时候我们学习过compitable属性，那么这个compitable属性就是和driver.c匹配的。我们打开设备树文件，在设备树的根节点下，也有一个compitable属性，比如说内核在iTOP-3399开发板上面可以运行，那么这个内核放到4412开发板，imx6Q开发板上可以运行吗？答案肯定是不可以的，因为内核运行之前会进行一次匹配，内核在运行之前会检查下这个板子是否支持运行，那么他是根据根节点下的compitable属性来进行判断的。
53.1章节在前面52章节的基础上修改设备树文件，并查看是否生成设备节点。
53.2章节编写了驱动程序，该程序是设备树下的Platform驱动，匹配成功后在probe函数中获取到硬件资源，映射寄存器物理地址等等。
本章内容对应视频讲解链接（在线观看）：
设备树下的platform总线 → https://www.bilibili.com/video/BV1Vy4y1B7ta?p=28
程序源码在网盘资料“iTOP-i.MX8MM开发板\02-i.MX8MM开发板网盘资料汇总(不含光盘内容)\嵌入式Linux开发指南(iTOP-i.MX8MM)手册配套资料\2.驱动程序例程\011-设备树下的platform驱动”路径下。
53.1 设备树下的Platform设备
Linux 系统中 platform 平台框架包括总线、设备和驱动，其中总线不用我们去操心，Linux 内核中会自动管理，我们只需要关心设备和驱动如何实现。在不支持设备树的内核中，我们需要分别实现 platform_device和 platform_driver，其中 platform_device 是在平台文件中实现的。在支持设备树的内核中，我们就不用实现 platform_device 了，而是在设备树文件中添加设备信息。下面看一下在设备树文件中添加设备信息。
在之前关于设备树语法的章节中，我们学习了如何在根节点“/”下去添加一个设备节点信息。其中最重要的就是 compatible 属性值，compatible 属性使用来和驱动进行匹配的。下面是本实验用到的设备的设备节点：
在编写驱动以前，有一个地方需要注意一下，我们在加载driver.ko之前，一定要在开发板上已经成功地添加了test的节点，你可以在linux系统里面查看到你添加的节点，查看节点方法请参考51.1 查看设备树节点方法章节，添加自定义节点请参考51.2添加自定义节点章节。查看到test节点的comtabile属性的值为test1234，如下图所示：
53.2 实验程序编写
53.2.1 Platform驱动程序
程序源码在网盘资料“iTOP-i.MX8MM开发板\02-i.MX8MM开发板网盘资料汇总(不含光盘内容)\嵌入式Linux开发指南(iTOP-i.MX8MM)手册配套资料\2.驱动程序例程\011-设备树下的platform驱动\001”路径下。
我们在Ubuntu的/home/topeet/imx8mm/11/001目录下新建driver.c文件，修改代码为如下所示
/** @Author: topeet* @Description: 实现设备树下Platform驱动匹配进入probe函数*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>/*** @description: platform 驱动的 probe 函数，当驱动与设备匹配以后此函数就会执行* @param {*}pdev : platform 设备* @return {*}0，成功;其他负值,失败*/
int led_probe(struct platform_device *pdev)
{ //匹配成功以后，进入到probe函数printk("led_probe\n");return 0;
}
int led_remove(struct platform_device *pdev)
{printk("led_remove\n");return 0;
}
const struct platform_device_id led_idtable = {.name = "led_test",
};
const struct of_device_id of_match_table_test[] = {{.compatible = "test1234"},{},
};
struct platform_driver led_driver = {//3. 在led_driver结构体中完成了led_probe和led_remove.probe = led_probe,.remove = led_remove,.driver = {.owner = THIS_MODULE,.name = "led_test",.of_match_table = of_match_table_test //接下来我们改一下驱动，让他来匹配设备树里面test的节点},.id_table = &led_idtable //4 .id_table的优先级要比driver.name的优先级要高，优先与.id_table进行匹配
};static int led_driver_init(void)
{// 1.我们看驱动文件要从init函数开始看int ret = 0;//2. 在init函数里面注册了platform_driverret = platform_driver_register(&led_driver);if (ret < 0){printk("platform_driver_register error \n");}printk("platform_driver_register ok \n");return 0;
}static void led_driver_exit(void)
{platform_driver_unregister(&led_driver);printk("goodbye! \n");
}
module_init(led_driver_init);
module_exit(led_driver_exit);MODULE_LICENSE("GPL");保存driver.c文件，编译driver.c为驱动模块，如下图所示：
驱动编译完，我们通过nfs将编译好的驱动程序加载模块。我们进入共享目录，加载刚刚编译好的driver.ko，如下图所示：
insmod driver.ko
如上图所示，已经匹配成功进入到probe函数中。如果没有进入probe函数，可能出现匹配不成功的原因是1 device或者设备树根本没有加到我们系统里面2 名字不一样导致匹配不成功。
53.2.2 获取资源
程序源码在网盘资料“iTOP-i.MX8MM开发板\02-i.MX8MM开发板网盘资料汇总(不含光盘内容)\嵌入式Linux开发指南(iTOP-i.MX8MM)手册配套资料\2.驱动程序例程\011-设备树下的platform驱动\002”路径下。
我们进入了probe函数，可以在probe函数中获取资源，如下所示：
int led_probe(struct platform_device *pdev)
{ //匹配成功以后，进入到probe函数printk("led_probe\n");
/*********************方法一：直接获取节点**************************/printk("node name is %s\n",pdev->dev.of_node->name);return 0;
}编译驱动，然后加载驱动后，如下图所示：
如上图所示，加载驱动以后，设备树上的节点和驱动程序匹配成功，进入了probe函数，并打印了节点的名字。
我们也可以用第52章学习过的of操作函数来获取我们的设备资源，修改driver.c为如下所示：
int led_probe(struct platform_device *pdev)
{ //匹配成功以后，进入到probe函数printk("led_probe\n");/*********************方法一：直接获取节点**************************/// printk("node name is %s\n",pdev->dev.of_node->name);/*********************方法二：通过函数获取硬件资源**************************///获得设备节点test_device_node = of_find_node_by_path("/test"); //获得设备节点if (test_device_node == NULL){printk("of_find_node_by_path is error \n");return -1;}//获取reg属性ret = of_property_read_u32_array(pdev->dev.of_node, "reg", out_values, 4);if (ret < 0){printk("of_property_read_u32_array is error \n");return -1;}printk("out_values[0] is 0x%08x\n", out_values[0]);printk("out_values[1] is 0x%08x\n", out_values[1]);printk("out_values[2] is 0x%08x\n", out_values[2]);printk("out_values[3] is 0x%08x\n", out_values[3]);return 0;
}编译驱动，然后加载驱动后，如下图所示：
如上图所示，我们已经成功地获得设备树里面的reg属性。
53.2.3 获取节点属性
程序源码在网盘资料“iTOP-i.MX8MM开发板\02-i.MX8MM开发板网盘资料汇总(不含光盘内容)\嵌入式Linux开发指南(iTOP-i.MX8MM)手册配套资料\2.驱动程序例程\011-设备树下的platform驱动\003”路径下。
我们修改driver.c如下所示：
int led_probe(struct platform_device *pdev)
{ //匹配成功以后，进入到probe函数printk("led_probe\n");/*********************方法一：直接获取节点**************************/// printk("node name is %s\n",pdev->dev.of_node->name);/*********************方法二：通过函数获取硬件资源**************************///获得设备节点// test_device_node = of_find_node_by_path("/test"); //获得设备节点// if (test_device_node == NULL)// {// printk("of_find_node_by_path is error \n");// return -1;// }//获取reg属性ret = of_property_read_u32_array(pdev->dev.of_node, "reg", out_values, 4);if (ret < 0){printk("of_property_read_u32_array is error \n");return -1;}printk("out_values[0] is 0x%08x\n", out_values[0]);printk("out_values[1] is 0x%08x\n", out_values[1]);printk("out_values[2] is 0x%08x\n", out_values[2]);printk("out_values[3] is 0x%08x\n", out_values[3]);return 0;
}编译驱动，然后加载驱动后，如下图所示：
如上图所示，可以直接通过节点获取到reg属性的值。
53.2.4 映射物理地址
程序源码在网盘资料“iTOP-i.MX8MM开发板\02-i.MX8MM开发板网盘资料汇总(不含光盘内容)\嵌入式Linux开发指南(iTOP-i.MX8MM)手册配套资料\2.驱动程序例程\011-设备树下的platform驱动\004”路径下。
现在我们已经拿到了寄存器的地址，接下来可以注册杂项设备或者字符设备，我们先将获取到的物理地址映射为虚拟地址，修改driver.c代码如下：
int led_probe(struct platform_device *pdev)
{ //匹配成功以后，进入到probe函数printk("led_probe\n");/*********************方法一：直接获取节点**************************/// printk("node name is %s\n",pdev->dev.of_node->name);/*********************方法二：通过函数获取硬件资源**************************///获得设备节点// test_device_node = of_find_node_by_path("/test"); //获得设备节点// if (test_device_node == NULL)// {// printk("of_find_node_by_path is error \n");// return -1;// }//获取reg属性ret = of_property_read_u32_array(pdev->dev.of_node, "reg", out_values, 4);if (ret < 0){printk("of_property_read_u32_array is error \n");return -1;}printk("out_values[0] is 0x%08x\n", out_values[0]);printk("out_values[1] is 0x%08x\n", out_values[1]);printk("out_values[2] is 0x%08x\n", out_values[2]);printk("out_values[3] is 0x%08x\n", out_values[3]);//映射GPIO资源vir_gpio1_io13 = of_iomap(pdev->dev.of_node, 0);if (vir_gpio1_io13 == NULL){printk("GPIO1_IO13 iomap is error \n");return EBUSY;}printk("GPIO1_IO13 iomap is ok \n");vir_gpio1_io13_gdir = of_iomap(pdev->dev.of_node, 0);if (vir_gpio1_io13_gdir == NULL){printk("GPIO1_IO13_GDIR iomap is error \n");return EBUSY;}printk("GPIO1_IO13_GDIR iomap is ok \n");return 0;
}编译驱动，然后加载驱动后，如下图所示：
如上图所示，物理地址已经映射为虚拟地址，接下来可以注册字符设备和杂项设备，流程和我们前面学习到的内容是一模一样的。