1. 学习目标

  1. 理解什么是 Platform Device

理解嵌入式设备的特点：

设备直接挂在 SoC 上
没有传统总线

例如：

UART 控制器
GPIO 控制器
ADC
PWM
RTC
  • 理解 Platform Driver 的作用

理解 Linux 如何管理这些设备

platform_device
platform_driver
  • 理解驱动匹配机制

理解 Linux 如何匹配设备和驱动：

name match
device tree match
  • 能编写基本 Platform Driver

掌握核心函数：

platform_driver_register
probe
remove
  • 能从 Device Tree 获取硬件资源

掌握：

寄存器地址
IRQ
GPIO

2. 为什么需要 Platform Driver

PC 系统设备通常通过总线连接：

PCI
USB
SATA

设备可以自动枚举：

PCI Scan

但嵌入式系统不同。

设备通常是：

SoC 内部设备

例如：

UART controller
I2C controller
SPI controller

这些设备：

地址固定
不会自动发现

因此 Linux 需要一种机制描述它们：

platform device

3. Platform 驱动整体结构

Platform 设备模型：

Platform Bus
     │
     ├── platform_device
     │
     └── platform_driver

匹配流程：

platform_device
        │
        │ match
        ▼
platform_driver
        │
        ▼
probe()

4. Platform 设备结构

Platform 设备结构：

struct platform_device
{
    const char *name;
    int id;
    struct device dev;
};

核心成员

name

用于匹配 driver

5. Platform Driver 结构

驱动结构：

struct platform_driver
{
    int (*probe)(struct platform_device *);
    int (*remove)(struct platform_device *);

    struct device_driver driver;
};

核心函数：

probe
remove

6. Platform 驱动匹配机制

Linux 会匹配：

platform_device
platform_driver

匹配方式：

1 name match

device.name == driver.name

2 device tree match

使用：

compatible

例如：

compatible = "my-uart";

7. Platform Driver 生命周期

完整流程：

driver register
      │
device register
      │
driver match
      │
probe()
      │
device running
      │
remove()

8. probe 函数

当设备匹配成功时：

probe()

被调用。

函数：

int probe(struct platform_device *pdev)

主要工作：

获取资源
初始化硬件
注册设备

9. remove 函数

驱动卸载时调用：

int remove(struct platform_device *pdev)

主要工作：

释放资源
关闭设备

10. Platform 资源（Resource）

设备资源包括：

寄存器地址
IRQ
DMA

Linux 使用：

struct resource

表示资源。

获取寄存器地址

platform_get_resource()

示例：

res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

映射寄存器

ioremap()

示例：

base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev,res);

获取中断

platform_get_irq()

示例：

irq = platform_get_irq(pdev,0);

11. Platform Driver 示例

简单 Platform 驱动：

static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    printk("platform driver probe\n");
    return 0;
}

static int my_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk("platform driver remove\n");
    return 0;
}

static struct platform_driver my_driver =
{
    .probe = my_probe,
    .remove = my_remove,
    .driver =
    {
        .name = "my_device",
    },
};

module_platform_driver(my_driver);

12. Device Tree 与 Platform Driver

在嵌入式系统中：

设备通常来自 Device Tree

示例：

uart0: serial@10000000
{
    compatible = "my-uart";
    reg = <0x10000000 0x1000>;
    interrupts = <5>;
};

驱动匹配：

static const struct of_device_id my_of_match[] =
{
    { .compatible = "my-uart" },
    { }
};

注册：

.driver = {
    .name = "my_uart",
    .of_match_table = my_of_match,
}

13. Platform Driver 完整流程

完整流程：

Device Tree
     │
     ▼
platform_device
     │
     ▼
platform bus
     │
     ▼
platform_driver
     │
     ▼
probe()

14. 驱动常见问题

probe没有调用

原因：

compatible 不匹配

resource获取失败

原因：

device tree错误

ioremap失败

原因：

地址错误

15. 总结

Platform 驱动核心结构：

Device Tree
      │
platform_device
      │
platform_bus
      │
platform_driver
      │
probe()
      │
Driver

最重要原则：

设备描述 → Device Tree
驱动实现 → Platform Driver

16. Q&A

16.1 基础理解

  1. 为什么嵌入式 Linux 使用 platform driver？

  2. platform device 和 platform driver 的关系？

16.2 匹配机制

  1. compatible 的作用是什么？

  2. probe 为什么会被调用？

16.3 资源管理

  1. platform_get_resource 做什么？

  2. 为什么需要 ioremap？