一、platform 驱动的工作过程
platform模型驱动编程，需要实现platform_device(设备)与platform_driver（驱动）在platform(虚拟总线)上的注册、匹配，相互绑定，然后再做为一个普通的字符设备进行相应的应用，总之如果编写的是基于字符设备的platform驱动，在遵循并实现platform总线上驱动与设备的特定接口的情况下，最核心的还是字符设备的核心结构：cdev、 file_operations（他包含的操作函数接口）、dev_t(设备号)、设备文件（/dev）等，因为用platform机制编写的字符驱动，它的本质是字符驱动。
我们要记住，platform 驱动只是在字符设备驱动外套一层platform_driver 的外壳。
在一般情况下，2.6内核中已经初始化并挂载了一条platform总线在sysfs文件系统中。那么我们编写platform模型驱动时，需要完成两个工作：
a -- 实现platform驱动
b -- 实现platform设备
然而在实现这两个工作的过程中还需要实现其他的很多小工作，在后面介绍。platform模型驱动的实现过程核心架构就很简单，如下所示：
platform驱动模型三个对象：platform总线、platform设备、platform驱动。
platform总线对应的内核结构：struct bus_type-->它包含的最关键的函数：match() (要注意的是，这块由内核完成，我们不参与)
platform设备对应的内核结构：struct platform_device-->注册：platform_device_register(unregister)
platform驱动对应的内核结构：struct platform_driver-->注册：platform_driver_register(unregister)
那具体platform驱动的工作过程是什么呢：
设备(或驱动)注册的时候，都会引发总线调用自己的match函数来寻找目前platform总线是否挂载有与该设备(或驱动)名字匹配的驱动（或设备），如果存在则将双方绑定；
如果先注册设备，驱动还没有注册，那么设备在被注册到总线上时，将不会匹配到与自己同名的驱动，然后在驱动注册到总线上时，因为设备已注册，那么总线会立即匹配与绑定这时的同名的设备与驱动，再调用驱动中的probe函数等；
如果是驱动先注册，同设备驱动一样先会匹配失败，匹配失败将导致它的probe函数暂不调用，而是要等到设备注册成功并与自己匹配绑定后才会调用。
二、实现platform 驱动与设备的详细过程
1、思考问题？
在分析platform 之前，可以先思考一下下面的问题：
a -- 为什么要用 platform 驱动？不用platform驱动可以吗？
b -- 设备驱动中引入platform 概念有什么好处？
现在先不回答，看完下面的分析就明白了，后面会附上总结。
2、platform_device 结构体 VS platform_driver 结构体
这两个结构体分别描述了设备和驱动，二者有什么关系呢？先看一下具体结构体对比
前面提到，实现platform模型的过程就是总线对设备和驱动的匹配过程 。打个比方，就好比相亲，总线是红娘，设备是男方，驱动是女方：
a -- 红娘（总线）负责男方（设备）和女方（驱动）的撮合；
b -- 男方（女方）找到红娘，说我来登记一下，看有没有合适的姑娘（汉子）—— 设备或驱动的注册；
c -- 红娘这时候就需要看看有没有八字（二者的name 字段）匹配的姑娘（汉子）——match 函数进行匹配，看name是否相同；
d -- 如果八字不合，就告诉男方（女方）没有合适的对象，先等着，别急着乱做事 —— 设备和驱动会等待，直到匹配成功；
e -- 终于遇到八字匹配的了，那就结婚呗！接完婚，男方就向女方交代，我有多少存款，我的房子在哪，钱放在哪等等（ struct resource *resource），女方说好啊，于是去房子里拿钱，去给男方买菜啦，给自己买衣服、化妆品、首饰啊等等（int (*probe)(struct platform_device *) 匹配成功后驱动执行的第一个函数），当然如果男的跟小三跑了（设备卸载），女方也不会继续待下去的（ int (*remove)(struct platform_device *)）。
3、设备资源结构体
在struct platform_device 结构体中有一重要成员 struct resource *resource
[cpp] view plain copy
1. struct resource {
2. resource_size_t start; 资源起始地址
3. resource_size_t end; 资源结束地址
4. const char *name;
5. unsigned long flags; 区分是资源什么类型的
6. struct resource *parent, *sibling, *child;
7. };
8.
9. #define IORESOURCE_MEM 0x00000200
10. #define IORESOURCE_IRQ 0x00000400
flags 指资源类型，我们常用的是 IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ 这两种。start 和 end 的含义会随着 flags而变更，如
a -- flags为IORESOURCE_MEM 时，start 、end 分别表示该platform_device占据的内存的开始地址和结束值；
b -- flags为 IORESOURCE_IRQ 时，start 、end 分别表示该platform_device使用的中断号的开始地址和结束值；
下面看一个实例：
[cpp] view plain copy
1. static struct resource beep_resource[] =
2. {
3. [0] = {
4. .start = 0x114000a0,
5. .end = 0x114000a0+0x4,
6. .flags = IORESOURCE_MEM,
7. },
8.
9. [1] = {
10. .start = 0x139D0000,
11. .end = 0x139D0000+0x14,
12. .flags = IORESOURCE_MEM,
13. },
14. };
4、将字符设备添加到platform的driver中
前面我们提到platform 驱动只是在字符设备驱动外套一层platform_driver 的外壳，下面我们看一下添加的过程：
[cpp] view plain copy
1. static struct file_operations hello_ops=
2. {
3. .open = hello_open,
4. .release = hello_release,
5. .unlocked_ioctl = hello_ioctl,
6. };
7.
8. static int hello_remove(struct platform_device *pdev)
9. {
10. 注销分配的各种资源
11. }
12.
13. static int hello_probe(struct platform_device *pdev)
14. {
15. 1.申请设备号
16. 2.cdev初始化注册,&hello_ops
17. 3.从pdev读出硬件资源
18. 4.对硬件资源初始化，ioremap，request_irq( )
19. }
20.
21. static int hello_init(void)
22. {
23. 只注册 platform_driver
24. }
25.
26. static void hello_exit(void)
27. {
28. 只注销 platform_driver
29. }
可以看到，模块加载和卸载函数仅仅通过paltform_driver_register()、paltform_driver_unregister() 函数进行 platform_driver 的注册和注销，而原先注册和注销字符设备的工作已经被移交到 platform_driver 的 probe() 和 remove() 成员函数中。
5、platform是如何匹配device和driver
这时就该总线出场了，系统为platform总线定义了一个bus_type 的实例platform_bus_type，其定义如下：
[cpp] view plain copy
1. struct bus_type platform_bus_type = {
2. .name = "platform",
3. .dev_groups = platform_dev_groups,
4. .match = platform_match,
5. .uevent = platform_uevent,
6. .pm = &platform_dev_pm_ops,
7. };
其又是怎样工作的呢？在platform.c (e:\linux-3.14-fs4412\drivers\base) 31577 2014/3/31 中可以看到
[cpp] view plain copy
1. __platform_driver_register（）
2. {
3. drv->driver.bus = &platform_bus_type; 536行
4. }
在platform_bus_type 中调用 了platform_match：
[cpp] view plain copy
1. static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
2. {
3. struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
4. struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);
5.
6. 匹配设备树信息，如果有设备树，就调用 of_driver_match_device() 函数进行匹配
7. if (of_driver_match_device(dev, drv))
8. return 1;
9.
10.
11. 匹配id_table
12. if (pdrv->id_table)
13. return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;
14.
15. 最基本匹配规则
16. return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);
17. }
6、解决问题
现在可以回答这两个问题了
a -- 为什么要用 platform 驱动？不用platform驱动可以吗？
b -- 设备驱动中引入platform 概念有什么好处？
引入platform模型符合Linux 设备模型 —— 总线、设备、驱动，设备模型中配套的sysfs节点都可以用，方便我们的开发；当然你也可以选择不用，不过就失去了一些platform带来的便利；
设备驱动中引入platform 概念，隔离BSP和驱动。在BSP中定义platform设备和设备使用的资源、设备的具体匹配信息，而在驱动中，只需要通过API去获取资源和数据，做到了板相关代码和驱动代码的分离，使得驱动具有更好的可扩展性和跨平台性。
三、实例
这是一个蜂鸣器的驱动，其实前面已经有解析 Linux 字符设备驱动开发基础（二）—— 编写简单 PWM 设备驱动， 下面来看一下，套上platform 外壳后的程序：
1、device.c
[cpp] view plain copy
1. #include <linux/module.h>
2. #include <linux/device.h>
3. #include <linux/platform_device.h>
4. #include <linux/ioport.h>
5.
6. static struct resource beep_resource[] =
7. {
8. [0] ={
9. .start = 0x114000a0,
10. .end = 0x114000a0 + 0x4,
11. .flags = IORESOURCE_MEM,
12. },
13.
14. [1] ={
15. .start = 0x139D0000,
16. .end = 0x139D0000 + 0x14,
17. .flags = IORESOURCE_MEM,
18. }
19. };
20.
21. static void hello_release(struct device *dev)
22. {
23. printk("hello_release\n");
24. return ;
25. }
26.
27.
28.
29. static struct platform_device hello_device=
30. {
31. .name = "bigbang",
32. .id = -1,
33. .dev.release = hello_release,
34. .num_resources = ARRAY_SIZE(beep_resource),
35. .resource = beep_resource,
36. };
37.
38. static int hello_init(void)
39. {
40. printk("hello_init");
41. return platform_device_register(&hello_device);
42. }
43.
44. static void hello_exit(void)
45. {
46. printk("hello_exit");
47. platform_device_unregister(&hello_device);
48. return;
49. }
50.
51. MODULE_LICENSE("GPL");
52. module_init(hello_init);
53. module_exit(hello_exit);
2、driver.c
[cpp] view plain copy
1. #include <linux/module.h>
2. #include <linux/fs.h>
3. #include <linux/cdev.h>
4. #include <linux/device.h>
5. #include <linux/platform_device.h>
6. #include <asm/io.h>
7.
8. static int major = 250;
9. static int minor=0;
10. static dev_t devno;
11. static struct class *cls;
12. static struct device *test_device;
13.
14. #define TCFG0 0x0000
15. #define TCFG1 0x0004
16. #define TCON 0x0008
17. #define TCNTB0 0x000C
18. #define TCMPB0 0x0010
19.
20. static unsigned int *gpd0con;
21. static void *timer_base;
22.
23. #define MAGIC_NUMBER 'k'
24. #define BEEP_ON _IO(MAGIC_NUMBER ,0)
25. #define BEEP_OFF _IO(MAGIC_NUMBER ,1)
26. #define BEEP_FREQ _IO(MAGIC_NUMBER ,2)
27.
28. static void fs4412_beep_init(void)
29. {
30. writel ((readl(gpd0con)&~(0xf<<0)) | (0x2<<0),gpd0con);
31. writel ((readl(timer_base +TCFG0 )&~(0xff<<0)) | (0xff <<0),timer_base +TCFG0);
32. writel ((readl(timer_base +TCFG1 )&~(0xf<<0)) | (0x2 <<0),timer_base +TCFG1 );
33.
34. writel (500, timer_base +TCNTB0 );
35. writel (250, timer_base +TCMPB0 );
36. writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x2 <<0),timer_base +TCON );
37. }
38.
39. void fs4412_beep_on(void)
40. {
41. writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x9 <<0),timer_base +TCON );
42. }
43.
44. void fs4412_beep_off(void)
45. {
46. writel ((readl(timer_base +TCON )&~(0xf<<0)) | (0x0 <<0),timer_base +TCON );
47. }
48.
49. static void beep_unmap(void)
50. {
51. iounmap(gpd0con);
52. iounmap(timer_base);
53. }
54.
55. static int beep_open (struct inode *inode, struct file *filep)
56. {
57. fs4412_beep_on();
58. return 0;
59. }
60.
61. static int beep_release(struct inode *inode, struct file *filep)
62. {
63. fs4412_beep_off();
64. return 0;
65. }
66.
67. #define BEPP_IN_FREQ 100000
68. static void beep_freq(unsigned long arg)
69. {
70. writel(BEPP_IN_FREQ/arg, timer_base +TCNTB0 );
71. writel(BEPP_IN_FREQ/(2*arg), timer_base +TCMPB0 );
72.
73. }
74.
75. static long beep_ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg)
76. {
77. switch(cmd)
78. {
79. case BEEP_ON:
80. fs4412_beep_on();
81. break;
82. case BEEP_OFF:
83. fs4412_beep_off();
84. break;
85. case BEEP_FREQ:
86. beep_freq( arg );
87. break;
88. default :
89. return -EINVAL;
90. }
91. return 0;
92. }
93.
94. static struct file_operations beep_ops=
95. {
96. .open = beep_open,
97. .release = beep_release,
98. .unlocked_ioctl = beep_ioctl,
99. };
100.
101. static int beep_probe(struct platform_device *pdev)
102. {
103. int ret;
104. printk("match ok!");
105.
106. gpd0con = ioremap(pdev->resource[0].start,pdev->resource[0].end - pdev->resource[0].start);
107. timer_base = ioremap(pdev->resource[1].start, pdev->resource[1].end - pdev->resource[1].start);
108.
109. devno = MKDEV(major,minor);
110. ret = register_chrdev(major,"beep",&beep_ops);
111.
112. cls = class_create(THIS_MODULE, "myclass");
113. if(IS_ERR(cls))
114. {
115. unregister_chrdev(major,"beep");
116. return -EBUSY;
117. }
118.
119. test_device = device_create(cls,NULL,devno,NULL,"beep");//mknod /dev/hello
120. if(IS_ERR(test_device))
121. {
122. class_destroy(cls);
123. unregister_chrdev(major,"beep");
124. return -EBUSY;
125. }
126.
127. fs4412_beep_init();
128.
129. return 0;
130. }
131.
132. static int beep_remove(struct platform_device *pdev)
133. {
134. beep_unmap();
135. device_destroy(cls,devno);
136. class_destroy(cls);
137. unregister_chrdev(major,"beep");
138.
139. return 0;
140. }
141.
142.
143. static struct platform_driver beep_driver=
144. {
145. .driver.name = "bigbang",
146. .probe = beep_probe,
147. .remove = beep_remove,
148. };
149.
150.
151. static int beep_init(void)
152. {
153. printk("beep_init");
154.
155. return platform_driver_register(&beep_driver);
156. }
157.
158. static void beep_exit(void)
159. {
160. printk("beep_exit");
161. platform_driver_unregister(&beep_driver);
162.
163. return;
164. }
165.
166.
167. MODULE_LICENSE("GPL");
168. module_init(beep_init);
169. module_exit(beep_exit);
3、makefile
[cpp] view plain copy
1. ifneq ($(KERNELRELEASE),)
2. obj-m:=device.o driver.o
3. $(info "2nd")
4. else
5. #KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
6. KDIR := /home/fs/linux/linux-3.14-fs4412
7. PWD:=$(shell pwd)
8. all:
9. $(info "1st")
10. make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
11. clean:
12. rm -f *.ko *.o *.symvers *.mod.c *.mod.o *.order
13. endif
4、test.c
[cpp] view plain copy
1. #include <sys/types.h>
2. #include <sys/stat.h>
3. #include <fcntl.h>
4. #include <stdio.h>
5.
6. main()
7. {
8. int fd,i,lednum;
9.
10. fd = open("/dev/beep",O_RDWR);
11. if(fd<0)
12. {
13. perror("open fail \n");
14. return ;
15. }
16.
17. sleep(10);
18. close(fd);
19. }
来源：玩转单片机
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