【正点原子Linux连载】第五十五章 设备树下的platform驱动编写 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0

1）实验平台：正点原子阿尔法Linux开发板 2）平台购买地址：https://item.taobao.com/item.htm?id=603672744434 2）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/thread-300792-1-1.html 3）对正点原子Linux感兴趣的同学可以加群讨论：935446741 4）关注正点原子公众号，获取最新资料更新

第五十五章 设备树下的platform驱动编写

上一章我们详细的讲解了Linux下的驱动分离与分层，以及总线、设备和驱动这样的驱动框架。基于总线、设备和驱动这样的驱动框架，Linux内核提出来platform这个虚拟总线，相应的也有platform设备和platform驱动。上一章我们讲解了传统的、未采用设备树的platform设备和驱动编写方法。最新的Linux内核已经支持了设备树，因此在设备树下如何编写platform驱动就显得尤为重要，本章我们就来学习一下如何在设备树下编写platform驱动。

55.1 设备树下的platform驱动简介 platform驱动框架分为总线、设备和驱动，其中总线不需要我们这些驱动程序员去管理，这个是Linux内核提供的，我们在编写驱动的时候只要关注于设备和驱动的具体实现即可。在没有设备树的Linux内核下，我们需要分别编写并注册platform_device和platform_driver，分别代表设备和驱动。在使用设备树的时候，设备的描述被放到了设备树中，因此platform_device就不需要我们去编写了，我们只需要实现platform_driver即可。在编写基于设备树的platform驱动的时候我们需要注意一下几点： 1、在设备树中创建设备节点 毫无疑问，肯定要先在设备树中创建设备节点来描述设备信息，重点是要设置好compatible属性的值，因为platform总线需要通过设备节点的compatible属性值来匹配驱动！这点要切记。比如，我们可以编写如下所示的设备节点来描述我们本章实验要用到的LED这个设备：

示例代码55.1.1 gpioled设备节点
1 gpioled {
2        #address-cells = ;
3        #size-cells = ;
4        compatible = "atkalpha-gpioled";
5        pinctrl-names = "default";
6        pinctrl-0 = ;
7        led-gpio = ;
8        status = "okay";
9 };

示例55.1.1中的gpioled节点其实就是45.4.1.2小节中创建的gpioled设备节点，我们可以直接拿过来用。注意第4行的compatible属性值为“atkalpha-gpioled”，因此一会在编写platform驱动的时候of_match_table属性表中要有“atkalpha-gpioled”。
2、编写platform驱动的时候要注意兼容属性
上一章已经详细的讲解过了，在使用设备树的时候platform驱动会通过of_match_table来保存兼容性值，也就是表明此驱动兼容哪些设备。所以，of_match_table将会尤为重要，比如本例程的platform驱动中platform_driver就可以按照如下所示设置：

示例代码55.1.2 of_match_table匹配表的设置
1  	static const struct of_device_id leds_of_match[] = {
2   	{ .compatible = "atkalpha-gpioled" },  /* 兼容属性 */
3   	{ /* Sentinel */ }
4  	};
5   
6  	MODULE_DEVICE_TABLE(of, leds_of_match);
7  
8  	static struct platform_driver leds_platform_driver = {
9   	.driver = {
10      	.name       = "imx6ul-led",
11      	.of_match_table = leds_of_match,
12  	},
13  	.probe          = leds_probe,
14  	.remove         = leds_remove,
15 	};

第1~4行，of_device_id表，也就是驱动的兼容表，是一个数组，每个数组元素为of_device_id类型。每个数组元素都是一个兼容属性，表示兼容的设备，一个驱动可以跟多个设备匹配。这里我们仅仅匹配了一个设备，那就是55.1.1中创建的gpioled这个设备。第2行的compatible值为“atkalpha-gpioled”，驱动中的compatible属性和设备中的compatible属性相匹配，因此驱动中对应的probe函数就会执行。注意第3行是一个空元素，在编写of_device_id的时候最后一个元素一定要为空！
第6行，通过MODULE_DEVICE_TABLE声明一下leds_of_match这个设备匹配表。
第11行，设置platform_driver中的of_match_table匹配表为上面创建的leds_of_match，至此我们就设置好了platform驱动的匹配表了。
3、编写platform驱动
基于设备树的platform驱动和上一章无设备树的platform驱动基本一样，都是当驱动和设备匹配成功以后就会执行probe函数。我们需要在probe函数里面执行字符设备驱动那一套，当注销驱动模块的时候remove函数就会执行，都是大同小异的。

55.2 硬件原理图分析 本章实验我们只使用到IMX6U-ALPHA开发板上的LED灯，因此实验硬件原理图参考8.3小节即可。 55.3 实验程序编写 本实验对应的例程路径为：开发板光盘-> 2、Linux驱动例程-> 18_dtsplatform。 本章实验我们编写基于设备树的platform驱动，所以需要在设备树中添加设备节点，然后我们只需要编写platform驱动即可。 55.3.1 修改设备树文件 首先修改设备树文件，加上我们需要的设备信息，本章我们就使用到一个LED灯，因此可以直接使用45.4.1小节编写的gpioled子节点即可，不需要再重复添加。 55.3.2 platform驱动程序编写 设备已经准备好了，接下来就要编写相应的platform驱动了，新建名为“18_dtsplatform”的文件夹，然后在18_dtsplatform文件夹里面创建vscode工程，工作区命名为“dtsplatform”。新建名为leddriver.c的驱动文件，在leddriver.c中输入如下所示内容：

示例代码55.3.2.1 leddriver.c文件代码段
1   #include 
2   #include 
3   #include 
4   #include 
5   #include 
6   #include 
7   #include 
8   #include 
9   #include 
10  #include 
11  #include 
12  #include 
13  #include 
14  #include 
15  #include 
16  #include 
17  #include 
18  #include 
19  #include 
20  #include 
21  #include 
22  #include 
23  /***************************************************************
24  Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
25  文件名  		: leddriver.c
26  作者      	: 左忠凯
27  版本      	: V1.0
28  描述      	: 设备树下的platform驱动
29  其他      	: 无
30  论坛      	: www.openedv.com
31  日志      	: 初版V1.0 2019/8/13 左忠凯创建
32  ***************************************************************/
33  #define LEDDEV_CNT      	1               		/* 设备号长度  	*/
34  #define LEDDEV_NAME     	"dtsplatled"    	/* 设备名字     	*/
35  #define LEDOFF          	0
36  #define LEDON           	1
37  
38  /* leddev设备结构体 */
39  struct leddev_dev{
40      dev_t 			devid;        	/* 设备号    		*/
41      struct cdev 	cdev;         	/* cdev     		*/
42      struct class 	*class;        	/* 类      			*/
43      struct device 	*device;      	/* 设备       		*/
44      int 			major;        	/* 主设备号 			*/  
45      struct device_node *node;   	/* LED设备节点 		*/
46      int 			led0;         	/* LED灯GPIO标号 	*/
47  };
48  
49  struct leddev_dev leddev;       	/* led设备 		*/
50  
51  /*
52   * @description 	: LED打开/关闭
53   * @param - sta 	: LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED
54   * @return       	: 无
55   */
56  void led0_switch(u8 sta)
57  {
58      if (sta == LEDON )
59          gpio_set_value(leddev.led0, 0);
60      else if (sta == LEDOFF)
61          gpio_set_value(leddev.led0, 1); 
62  }
63  
64  /*
65   * @description 	: 打开设备
66   * @param – inode	: 传递给驱动的inode
67   * @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
68   *                    一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
69   * @return       	: 0 成功;其他 失败
70   */
71  static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
72  {
73      filp->private_data = &leddev; /* 设置私有数据  */
74      return 0;
75  }
76  
77  /*
78   * @description  	: 向设备写数据 
79   * @param - filp 	: 设备文件，表示打开的文件描述符
80   * @param - buf  	: 要写给设备写入的数据
81   * @param - cnt  	: 要写入的数据长度
82   * @param – offt	: 相对于文件首地址的偏移
83   * @return        	: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
84   */
85  static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, 
size_t cnt, loff_t *offt)
86  {
87      int retvalue;
88      unsigned char databuf[2];
89      unsigned char ledstat;
90  
91      retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
92      if(retvalue