platform_device/platform_device_register platform_driver/platform_driver_register misc_device/misc_r

最近在看驱动模型，是越看越糊涂，以前接触比较多的都是一些字符驱动，对字符驱动的框架有一定的了解。后来因为想在驱动中实现设备文件的创建，又了解了一下，sysfs文件系统和udev设备文件系统，必然就涉及到了驱动模型。可是发现驱动模型和以前接触的字符驱动没什么联系。


比如，以前写字符驱动，主要的内容就是实现file_operations结构体里的函数，然后就是申请设备号，注册字符设备，根本就没有涉及到设备驱动模型。而驱动模型里，device_driver根本没有涉及到设备操作的函数、file_operations等，只有一些电源管理，热插拔相关的函数。platform_device里也主要是resource的管理，所以感觉两者根本就没关系，也很奇怪为什么要弄两套东西来实现，而且两者也对应不起来。


后来看了一些内核中的驱动源码，发现很多都是用miscdevice、platform_device、platform_driver实现的，而且流程很相似：




1、在系统初始化阶段注册platform_device,主要是添加设备对应的resource进链表，以便系统对设备占用的资源统一管理；


2、实现platform_driver并注册，在这部分，需要实现的主要有platform_driver结构体中的probe，还有remove、shutdown等一些关于热插拔、电源管理方面的函数。


3、然后在模块初始化函数（xx_init）里注册platform_driver(platform_driver_register)




其中设备资源的获取（platform_get_resource),如IO内存、IO端口、中断号，申请（request），物理地址到虚拟地址的映射（ioremap），misc_device的注册（misc_register），时钟的获取（clk_get）及使能（clk_enable）都是在probe函数里实现的，probe函数是在platform_driver注册，或者新设备添加时，platform_device和platform_driver匹配（通过名字）成功后执行的，有别于以往接触的字符驱动里的注册流程。


对于misc_device对于设备操作函数的实现和字符设备一样，都是填充file_operations结构体，然后在模块初始化函数里注册（misc_register）。


对于platform驱动模型，似乎就是platform_device负责设备资源，platform_driver负责电源管理以及资源的申请，中断的注册等设备初始化及启动有关的操作，然后就是设备操作方法（file_operations)的注册（misc_register或者cdev_add），cdev或者misc_device就负责file_operations。




但是目前还有不少疑问：


1、设备号的申请在哪里，它是怎么放到驱动模型里的device结构体中的？


2、platform_driver结构体和其中的device_driver结构体中都有probe、remove、shutdown等，为什么要在外层放重复的东西，二者有什么关系和区别嘛？


3、misc_register实现里最终和platform_device_register一样都会调用device_add，这样在设备驱动模型里不是有两个device和device_driver对应，而实际的物理设备只有一个嘛？


4、看起来好像驱动模型是对实际的设备及驱动的抽象，提取它们的信息包装成内核对象kobject，然后按照它们之间的关系对其进行分类、分层次管理（建立一棵树），借由这些对象，由系统管理设备资源的注册申请、释放以及实际驱动（file_operations）的注册时机（由此可以实现热插拔，即插即用）和电源管理（系统可以根据设备树来决定设备关闭的顺序，device->device_driver->shutdown)。


所以设备驱动模型中，device只是用来建立设备树，最终会根据结构体中的device_driver中的电源管理函数实现合理的电源开关顺序？


而对于热插拔有关的功能，和device与device_driver的匹配过程有关，而与设备树层次关系无关？



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