Linux设备驱动框架与驱动模型深度解析 (从入门到实践)

    static int __init my_init(void){    // 分配设备号、注册cdev、创建类、创建设备}static void __exit my_exit(void){    // 注销设备、删除类、释放设备号}module_init(my_init);module_exit(my_exit);  

其中，cdev_init和cdev_add用于初始化并添加字符设备到内核，class_create和device_create则在sysfs中创建类和设备节点，方便用户空间访问。

三、Linux设备驱动模型深度解析

Linux内核引入了设备驱动模型，统一管理设备、驱动和总线。核心概念包括：

• 总线：CPU与设备之间的通道，如PCI、USB、I2C，以及虚拟的platform总线。
• 设备：挂载在总线上的物理或虚拟实体，由struct device表示。
• 驱动：处理设备操作的软件实体，由struct device_driver表示。

当设备和驱动注册到同一总线时，总线负责匹配，匹配成功则调用驱动的probe函数进行初始化。这一模型极大地提高了驱动的可移植性和代码复用性。

platform驱动

平台驱动是设备驱动模型的重要实现，用于管理那些不挂在物理总线上的设备（如片上外设）。platform驱动由struct platform_driver表示，通常配合设备树使用。设备树描述了硬件设备信息，内核在启动时解析设备树并创建platform_device，然后与platform_driver匹配。

四、实例：编写简单的platform驱动

下面演示一个简单的platform驱动，它匹配设备树中的节点，并在probe时打印信息。假设设备树中有如下节点：

    my_device: my_device@12345678 {    compatible = "myvendor,mydevice";    reg = <0x12345678 0x1000>;};  

驱动代码框架：

    static int my_probe(struct platform_device *pdev){    pr_info("my_device probed!");    // 获取资源、初始化硬件    return 0;}static int my_remove(struct platform_device *pdev){    pr_info("my_device removed!");    return 0;}static const struct of_device_id my_of_match[] = {    { .compatible = "myvendor,mydevice" },    { /* end */ }};MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_of_match);static struct platform_driver my_driver = {    .probe  = my_probe,    .remove = my_remove,    .driver = {        .name = "my_device",        .of_match_table = my_of_match,    },};module_platform_driver(my_driver);  

当内核启动并匹配设备树后，probe函数会被调用，从而完成设备初始化。这个例子展示了设备驱动模型中platform驱动与设备树的协同工作。

总结

本文从零开始，深入解析了Linux设备驱动框架与设备驱动模型。掌握这些基础后，您可以更轻松地开发实际项目中的驱动。建议进一步学习内核源码、设备树规范和具体总线驱动（如I2C、SPI）。

—— 希望本文对您理解Linux设备驱动有所帮助！