Linux平台总线

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2025-11-15

init

本文介绍了Linux内核中的平台总线（Platform Bus）机制，阐述了其作为平台设备与平台驱动之间桥梁的作用，主要用于管理直接集成在SoC或主板上的设备。文章说明了平台总线模型将设备驱动与平台设备分离，提高了驱动代码的重用性和可移植性，并指出设备与驱动是独立对象。同时，文章详细讲解了platform_device结构体的关键字段（如名称、ID、device结构体、资源数量及指针）以及struct resource中起始地址、结束地址、名称和标志位等参数的含义，并列举了常见资源类型与属性标志位。

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Linux 驱动笔记

目录	链接
1. Linux 驱动框架	Linux 驱动框架 https://even629.com/posts/2511093/
2. Linux 驱动加载逻辑	Linux 驱动加载逻辑 https://even629.com/posts/2511100/
3. 字符设备基础	字符设备基础 https://even629.com/posts/2511113/
4. 并发与竞争	并发与竞争 https://even629.com/posts/2511123/
5. 高级字符设备进阶	高级字符设备进阶 https://even629.com/posts/2511133/
6. 中断	中断 https://even629.com/posts/2511143/
7. 平台总线	平台总线 https://even629.com/posts/2511153/
8. 设备树	设备树 https://even629.com/posts/2511300/
9. 设备模型	设备模型 https://even629.com/posts/2512013/
10. 热插拔	热插拔 https://even629.com/posts/2512023/
11. pinctrl 子系统	pinctrl 子系统 https://even629.com/posts/2512160/
12. gpio 子系统	gpio 子系统 https://even629.com/posts/2512173/
13. 输入子系统	输入子系统 https://even629.com/posts/2512183/
14. 单总线	单总线 https://even629.com/posts/2512233/
15. I2C	I2C https://even629.com/posts/2512283/
16. SPI	SPI https://even629.com/posts/2512303/
17. UART	UART https://even629.com/posts/2512313/
18. PWM	PWM https://even629.com/posts/2601043/
19. RTC	RTC https://even629.com/posts/2601053/
20. Watchdog	Watchdog https://even629.com/posts/2601063/
21. CAN	CAN https://even629.com/posts/2601093/
22. 网络设备	网络设备 https://even629.com/posts/2601133/
23. ADC	ADC https://even629.com/posts/2601143/
24. IIO	IIO https://even629.com/posts/2602153
25. USB	USB https://even629.com/posts/2602163
26. LCD	LCD https://even629.com/posts/2602173

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平台总线

在 Linux 内核中， 平台总线（Platform Bus） 是一个用于管理和连接 平台设备（platform device） 和 平台驱动（platform driver） 的抽象层。它充当了平台设备（platform device）和平台驱动（platform driver）之间的桥梁，负责将它们进行匹配和绑定。

它主要用于那些 不通过标准总线（如 PCI、USB、I²C、SPI）发现设备 的设备，而是直接集成在 SoC（System on Chip）或者主板上的设备。

设备/驱动/平台总线的关系

通过使用平台总线模型，将设备驱动和平台设备进行了分离。这样一来，我们只需编写一份通用的驱动代码即可，然后针对不同的平台设备进行配置，这就大大减少了重复编写代码的工作量，并提高了驱动代码的重用性。

当我们需要将驱动移植到不同的平台时，只需对硬件相关的部分进行适配即可，其他部分可以保持不变。

平台总线下，设备（platform_device）和驱动（platform_driver）是两个独立对象。

• 设备来自 DT/板级文件/平台代码
• 驱动来自模块加载/编译进内核
• 驱动卸载不等于设备消失

注册platform设备

struct platform_device

// include/linux/platform_device.h
struct platform_device {
	const char	*name;// 设备的名称，用于唯一标识设备
	int		id;// 设备的 ID，可以用于区分同一种设备的不同实例
	bool		id_auto;// 表示设备的 ID 是否自动生成
	struct device	dev;// 表示平台设备对应的 struct device 结构体，用于设备的基本管理和操作
	u64		platform_dma_mask;
	struct device_dma_parameters dma_parms;
	u32		num_resources;// 设备资源的数量
	struct resource	*resource;// 指向设备资源的指针

	const struct platform_device_id	*id_entry;// 指向设备的 ID 表项的指针，用于匹配设备和驱动
	/*
	 * Driver name to force a match.  Do not set directly, because core
	 * frees it.  Use driver_set_override() to set or clear it.
	 */
	const char *driver_override;// 强制设备与指定驱动匹配的驱动名称

	/* MFD cell pointer */
	struct mfd_cell *mfd_cell;// 指向多功能设备（MFD）单元的指针，用于多功能设备的描述

	/* arch specific additions */
	struct pdev_archdata	archdata;// 用于存储特定于架构的设备数据
};

• const char *name：设备的名称，用于唯一标识设备。必须提供一个唯一的名称，以便内核能够正确识别和管理该设备。
• int id：设备的 ID，可以用于区分同一种设备的不同实例。这个参数是可选的，如果不需要使用 ID 进行区分，可以将其设置为-1
• struct device dev：表示平台设备对应的 struct device 结构体，用于设备的基本管理和操作。必须为该参数提供一个有效的 struct device 对象，该结构体的 release 方法必须要实现，否则在编译的时候会报错。
• u32 num_resources：设备资源的数量。如果设备具有资源（如内存区域、中断等），则需要提供资源的数量。
• struct resource *resource：指向设备资源的指针。如果设备具有资源，需要提供一个指向资源数组的指针，会在下个小节对该结构体进行详细的讲解。

struct resource

//include/linux/ioport.h
struct resource {
	resource_size_t start;/* 资源的起始地址 */
	resource_size_t end;/* 资源的结束地址 */
	const char *name;/* 资源的名称 */
	unsigned long flags;/* 资源的标志位 */
	unsigned long desc;/* 资源的描述信息 */
	struct resource *parent, *sibling, *child;/* 指向子资源的指针 */
};

中最重要的是前四个参数，每个参数的具体介绍如下所示：

• resource_size_t start：资源的起始地址。它表示资源的起始位置或者起始寄存器的地址。
• resource_size_t end：资源的结束地址。它表示资源的结束位置或者结束寄存器的地址。
• const char *name：资源的名称。它是一个字符串，用于标识和描述资源。
• unsigned long flags：资源的标志位。它包含了一些特定的标志，用于表示资源的属性或者特征。例如，可以用标志位来指示资源的可用性、共享性、缓存属性等。flags 参数的具体取值和含义可以根据系统和驱动的需求进行定义和解释，但通常情况下，它用于表示资源的属性、特征或配置选项。下面是一些常见的标志位及其可能的含义

分类	标志位	说明
资源类型相关标志位	IORESOURCE_IO	资源是 I/O 端口资源
	IORESOURCE_MEM	资源是内存资源
	IORESOURCE_REG	资源是寄存器偏移量
	IORESOURCE_IRQ	资源是中断资源
	IORESOURCE_DMA	资源是 DMA（直接内存访问）资源
	IORESOURCE_BUS	总线
资源属性与特征相关标志位	IORESOURCE_PREFETCH	资源是无副作用的可预取资源
	IORESOURCE_READONLY	资源只读
	IORESOURCE_CACHEABLE	资源支持缓存
	IORESOURCE_RANGELENGTH	资源的范围长度
	IORESOURCE_SHADOWABLE	资源可被影子资源替代
	IORESOURCE_SIZEALIGN	资源大小字段对齐
	IORESOURCE_STARTALIGN	起始地址字段对齐
	IORESOURCE_MEM_64	资源是 64 位内存资源
	IORESOURCE_WINDOW	资源由桥接器转发
	IORESOURCE_MUXED	资源被软件复用
	IORESOURCE_SYSRAM	资源是系统 RAM（修饰符）
状态与控制相关标志位	IORESOURCE_EXCLUSIVE	用户空间无法映射此资源
	IORESOURCE_DISABLED	资源当前被禁用
	IORESOURCE_UNSET	地址尚未分配给资源
	IORESOURCE_AUTO	地址由系统自动分配
	IORESOURCE_BUSY	驱动程序标记资源为繁忙

嵌入在struct platform_device中的struct resource可以通过platform_get_resource()函数进行检索。以下是platform_get_resource的原型：

struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *pdev, unsigned int type, unsigned int num);

• 第一个参数是平台设备自身的实例。
• 第二个参数说明需要什么样的资源。对于内存，它应该是IORESOURCE_MEM。
• num参数是一个索引，表示需要哪个资源类型。零表示第一个，依此类推。

如果是中断资源，则必须使用：

int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num);

int platform_get_irq_optional(struct platform_device *dev, unsigned int num)

platform_device_register()

项目	说明
函数定义	int platform_device_register(struct platform_device *pdev);
头文件	#include <linux/platform_device.h>
参数 pdev	指向platform_device结构体的指针，描述要注册的平台设备，包括设备名称、资源、设备 ID 等信息。
功能	将平台设备注册到内核，使其能够参与设备资源分配和驱动匹配。
返回值	成功：返回 0； 失败：返回负数错误码

// include/linux/platform_device.h
#define platform_get_device_id(pdev)	((pdev)->id_entry)

#define dev_is_platform(dev) ((dev)->bus == &platform_bus_type)
#define to_platform_device(x) container_of((x), struct platform_device, dev)

extern int platform_device_register(struct platform_device *);
extern void platform_device_unregister(struct platform_device *);


// drivers/base/platform.c

/**
 * platform_device_register - add a platform-level device
 * @pdev: platform device we're adding
 */
int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
{
	device_initialize(&pdev->dev);
	setup_pdev_dma_masks(pdev);
	return platform_device_add(pdev);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_device_register);

• device_initialize(&pdev->dev)对pdev->dev进行初始化。pdev->dev是struct platform_device结构体中的一个成员，它表示平台设备对应的struct device结构体。通过调用device_initialize函数，对pdev->dev进行一些基本的初始化工作，例如设置设备的引用计数、设备的类型等。
• setup_pdev_dma_masks根据平台设备的架构数据来设置 pdev 的架构相关数据。这个函数的具体实现可能与具体的架构相关，它主要用于在不同的架构下对平台设备进行特定的设置。
• platform_device_add函数 ， 将平台设备 pdev 添加到内核中 。platform_device_add函数会完成平台设备的添加操作，包括将设备添加到设备层级结构中、添加设备的资源等。它会返回一个 int 类型的结果，表示设备添加的结果。

platform_device_register函数的主要作用是将platform_device结构体描述的平台设备注册到内核中，包括设备的初始化、添加到 platform 总线和设备层级结构、添加设备资源等操作。

通过该函数，平台设备被注册后，就能够参与设备的资源分配和驱动的匹配过程。函数的返回值可以用于判断设备注册是否成功。

platform_device_unregister()

项目	说明
函数定义	void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev);
头文件	#include <linux/platform_device.h>
参数 pdev	指向要取消注册的平台设备的platform_device结构体指针
功能	取消注册已注册的平台设备，从内核中移除设备，并进行资源清理。
返回值	无返回值

// drivers/base/platform.c

/**
 * platform_device_unregister - unregister a platform-level device
 * @pdev: platform device we're unregistering
 *
 * Unregistration is done in 2 steps. First we release all resources
 * and remove it from the subsystem, then we drop reference count by
 * calling platform_device_put().
 */
void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
{
	platform_device_del(pdev);
	platform_device_put(pdev);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_device_unregister);

• platform_device_del函数，用于将设备从 platform 总线的设备列表中移除。它会将设备从设备层级结构中移除，停止设备的资源分配和驱动的匹配。
• platform_device_put函数，用于减少对设备的引用计数。这个函数会检查设备的引用计数，如果引用计数减为零，则会释放设备结构体和相关资源。通过减少引用计数，可以确保设备在不再被使用时能够被释放。

platform_device_unregister函数的作用是取消注册已经注册的平台设备，从内核中移除设备 。它先调用platform_device_del函 数 将设备从设层级结构中移除 ， 然后调用platform_device_put函数减少设备的引用计数，确保设备在不再被使用时能够被释放。

示例

在较低内核版本 platform_device 的 release 回调函数必须实现，否则可能编译不过

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/ioport.h> // struct resource

#define MEM_START_ADDR 0xFDD60000
#define MEM_END_ADDR 0xFDD60004
#define IRQ_NUMBER 101

static struct resource my_resources[] = { {
                                                  .start = MEM_START_ADDR,
                                                  .end = MEM_END_ADDR,
                                                  .name = "test_resource1",
                                                  .flags = IORESOURCE_MEM, // 标记为内存资源
                                          },
                                          {
                                                  .start = IRQ_NUMBER,
                                                  .end = IRQ_NUMBER,
                                                  .flags = IORESOURCE_IRQ, // 标记为中断资源
                                          } };

void my_dev_release(struct device *dev) // pdev->dev资源释放的回调函数
{
        pr_info("my_dev_release is called\n");
}

static struct platform_device my_platform_device = {
        .name = "my_platform_device",
        .id = -1, // 设备id
        .num_resources = ARRAY_SIZE(my_resources),
        .resource = my_resources,
        .dev.release = my_dev_release,
};

static int __init platform_device_test_init(void)
{
        int ret;
        ret = platform_device_register(&my_platform_device);
        if (ret < 0){
                pr_err("platform_device_register fail\n");
                return ret;
        }
        pr_info("platform_device register success\n");


        return 0;
}

static void __exit platform_device_test_exit(void)
{
        platform_device_unregister(&my_platform_device);
}

module_init(platform_device_test_init);
module_exit(platform_device_test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("even629<asqwgo@outlook.com>");
MODULE_DESCRIPTION("This is a test sample for platform_device");

加载后在/sys/bus/platform/devices目录下，可以看到我们创建的my_platform_device设备

~ # insmod platform_device_test.ko
[   10.099551] platform_device_test: loading out-of-tree module taints kernel.
[   10.115921] platform_device register success
~ # ls /sys/devices/platform/
Fixed MDIO bus.0/    fixedregulator_5v0/  scb/
arm-pmu/             kgdboc/              sd_io_1v8_reg/
cam1_regulator/      leds/                sd_vcc_reg/
cam_dummy_reg/       my_platform_device/  soc/
cpufreq-dt/          phy/                 timer/
emmc2bus/            power/               uevent
fixedregulator_3v3/  reg-dummy/           v3dbus/
~ # ls /sys/devices/platform/my_platform_device/
driver_override  power            uevent
modalias         subsystem

注册platform驱动

struct platform_driver

// include/linux/platform_device.h
struct platform_driver {
	int (*probe)(struct platform_device *); /* 平台设备的探测函数指针 */
	int (*remove)(struct platform_device *); /* 平台设备的移除函数指针 */
	void (*shutdown)(struct platform_device *);/* 平台设备的关闭函数指针 */
	int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);/* 平台设备的挂起函数指针 */
	int (*resume)(struct platform_device *);/* 平台设备的恢复函数指针 */
	struct device_driver driver;/* 设备驱动程序的通用数据 */
	const struct platform_device_id *id_table;/* 平台设备与驱动程序的关联关系表 */
	bool prevent_deferred_probe;/* 是否阻止延迟探测 */
};

• probe：平台设备的探测函数指针。当系统检测到一个平台设备与该驱动程序匹配时，该函数将被调用以初始化和配置设备。

• remove：平台设备的移除函数指针。当平台设备从系统中移除时，该函数将被调用以执行清理和释放资源的操作。

• shutdown：平台设备的关闭函数指针。当系统关闭时，该函数将被调用以执行与平台设备相关的关闭操作。

• suspend：平台设备的挂起函数指针。当系统进入挂起状态时，该函数将被调用以执行与平台设备相关的挂起操作。

• resume：平台设备的恢复函数指针。当系统从挂起状态恢复时，该函数将被调用以执行与平台设备相关的恢复操作。

• driver：包含了与设备驱动程序相关的通用数据，它是struct device_driver类型的实例。其中包括驱动程序的名称、总线类型、模块拥有者、属性组数组指针等信息。

• id_table：指向struct platform_device_id结构体数组的指针，用于匹配平台设备和驱动程序之间的关联关系，只有匹配成功了才能进入probe函数，但是优先级低于platform_driver.driver.of_match_table

• prevent_deferred_probe：一个布尔值，用于确定是否阻止延迟探测。如果设置为 true，则延迟探测将被禁用。

注意：probe函数不是用来替代init函数的。每当给定设备与驱动程序匹配时，都会调用probe函数，而init函数只在模块加载时运行一次。

可以使用MODULE_DEVICE_TABLE(type, name);把设备 ID 表platform_driver.driver.of_match_table导出到模块的 ELF section 中，让 userspace（udev/modprobe）能够自动加载驱动。

struct device_driver

struct device_driver是 设备模型（Device Model）层） 的抽象，它描述的是 驱动程序本身的身份和行为，例如：

• 驱动名称、所属总线、模块信息
• 设备匹配表（设备树、ACPI）
• 驱动操作回调：probe/remove/suspend/resume
• sysfs 属性和电源管理

核心思想：它关注的是驱动和设备之间的匹配与生命周期管理。

// include/linux/device/driver.h
struct device_driver {
	const char		*name;// 驱动的名字，用于匹配设备。
	struct bus_type		*bus;// 驱动所属的总线类型，例如 PCI、USB、I2C 等。

	struct module		*owner;// 指向驱动所属模块 (struct module)，用于模块引用计数。
	const char		*mod_name;	/* used for built-in modules */ //模块名字，如果是内置驱动而非模块的话，会用这个名字。

	bool suppress_bind_attrs;	/* disables bind/unbind via sysfs */ //如果为 true，就禁用了通过 sysfs 手动绑定/解绑设备。
	enum probe_type probe_type;// 驱动探测方式，决定驱动如何被自动绑定到设备（例如正常探测或延迟探测）。

	const struct of_device_id	*of_match_table;// 用于 设备树匹配（Device Tree）
	const struct acpi_device_id	*acpi_match_table;// 用于 ACPI 设备匹配。

	int (*probe) (struct device *dev);// 核心函数，当驱动匹配到设备时调用，初始化设备。
	void (*sync_state)(struct device *dev);// 同步设备状态，主要是内核内部使用
	int (*remove) (struct device *dev);// 设备被卸载或驱动被卸载时调用。
	void (*shutdown) (struct device *dev);// 系统关机时调用。
	int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);// 用于电源管理，挂起。
	int (*resume) (struct device *dev);// 用于电源管理，恢复。
    // 用于 暴露驱动和设备的 sysfs 属性，可以通过 /sys/bus/... 或 /sys/class/... 查看和操作。
	const struct attribute_group **groups;
	const struct attribute_group**dev_groups;

	const struct dev_pm_ops *pm;// 指向电源管理操作的结构体，包含 suspend/resume、runtime PM 等回调函数。
	void (*coredump) (struct device *dev);// 当设备出现严重错误时，可以触发驱动的 coredump 回调，用于调试。

	struct driver_private *p;// 内核内部使用，存放与驱动相关的私有数据，例如绑定的设备列表。
};

platform_driver_register()

项目	说明
函数定义	int platform_driver_register(struct platform_driver *driver);
头文件	#include <linux/platform_device.h>
参数 driver	指向platform_driver结构体的指针，描述要注册的平台驱动程序，包括属性和回调函数。
功能	将平台驱动程序注册到内核，使内核能够与特定平台设备匹配并调用相应回调函数。
返回值	成功：返回 0； 失败：返回负数错误码

#define platform_driver_register(drv) \
	__platform_driver_register(drv, THIS_MODULE)
extern int __platform_driver_register(struct platform_driver *,
					struct module *);

这个宏用于简化平台驱动程序的注册过程。它将实际的注册函数__platform_driver_register与当前模块（驱动程序）关联起来。宏的参数 drv 是一个指向struct platform_driver结构体的指针，描述了要注册的平台驱动程序的属性和回调函数。THIS_MODULE是一个宏，用于获取当前模块的指针。

// drivers/base/platform.c
/**
 * __platform_driver_register - register a driver for platform-level devices
 * @drv: platform driver structure
 * @owner: owning module/driver
 */
int __platform_driver_register(struct platform_driver *drv,
				struct module *owner)
{
	drv->driver.owner = owner;// 将平台驱动程序的所有权设置为当前模块
	drv->driver.bus = &platform_bus_type;// 将平台驱动程序的总线类型设置为平台总线
	drv->driver.probe = platform_drv_probe;// 设置平台驱动程序的探测函数
	drv->driver.remove = platform_drv_remove;// 设置平台驱动程序的移除函数
	drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;// 设置平台驱动程序的关机函数

	return driver_register(&drv->driver);// 将平台驱动程序注册到内核
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(__platform_driver_register);

通过这些操作，__platform_driver_register函数将平台驱动程序与内核关联起来，并确保内核能够正确识别和调用驱动程序的各种回调函数，以实现与平台设备的交互和管理。函数的返回值表示注册过程的执行状态，以便在需要时进行错误处理。

• platform_driver_register()：注册驱动程序并将其放入由内核维护的驱动程序列表中，以便每当发现新的匹配时就可以按需调用其probe()函数。
• platform_driver_probe()：调用该函数后，内核立即运行匹配循环，检查是否有平台设备名称匹配，如果匹配则调用驱动程序的probe()，这意味着设备存在；否则，驱动程序将被忽略。此方法可防止延迟探测，因为它不会在系统上注册驱动程序。在这里，probe函数被放置在__init部分，当内核启动完成时这个部分被释放，从而防止了延迟探测并减少驱动程序的内存占用。如果100%确定设备存在于系统中，请使用此方法

platform_driver_unregister()

项目	说明
函数定义	void platform_driver_unregister(struct platform_driver *driver);
头文件	#include <linux/platform_device.h>
参数 driver	指向platform_driver结构体的指针，描述要注销的平台驱动程序。
功能	从内核注销平台驱动程序，使其不再参与驱动匹配。
返回值	无返回值

// include/linux/platform_device.h
extern void platform_driver_unregister(struct platform_driver *);

// drivers/base/platform.c

/**
 * platform_driver_unregister - unregister a driver for platform-level devices
 * @drv: platform driver structure
 */
void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv)
{
	driver_unregister(&drv->driver);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_driver_unregister);

// drivers/base/driver.c

/**
 * driver_unregister - remove driver from system.
 * @drv: driver.
 *
 * Again, we pass off most of the work to the bus-level call.
 */
void driver_unregister(struct device_driver *drv)
{
    // 检查传入的设备驱动程序指针和 p 成员是否有效
	if (!drv || !drv->p) {
		WARN(1, "Unexpected driver unregister!\n");
		return;
	}
	driver_remove_groups(drv, drv->groups);// 移除与设备驱动程序关联的属性组
	bus_remove_driver(drv);// 从总线中移除设备驱动程序
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(driver_unregister);

• bus_remove_driver函数，用于从总线中移除设备驱动程序。该函数会执行以下操作：
  • 从总线驱动程序列表中移除指定的设备驱动程序。
  • 调用与设备驱动程序关联的 remove 回调函数（如果有定义）。
  • 释放设备驱动程序所占用的资源和内存。
  • 最终销毁设备驱动程序的数据结构。

通过调用driver_unregister函数，可以正确地注销设备驱动程序，并在注销过程中进行必要的清理工作。这样可以避免资源泄漏和其他问题。在调用该函数后，应避免继续使用已注销的设备驱动程序指针，因为该驱动程序已不再存在于内核中

platform_get_resource()

在驱动程序中获取平台设备的资源信息，并根据这些信息进行后续的操作和配置

项目	说明
函数定义	struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *pdev, unsigned int type, unsigned int num);
头文件	#include <linux/platform_device.h>
参数 pdev	指向要获取资源的平台设备（platform_device）结构体指针
参数 type	资源类型，如： IORESOURCE_MEM：内存资源 IORESOURCE_IO：I/O 资源 IORESOURCE_IRQ：中断资源
参数 num	资源索引号，用于选择设备中同类型的第num个资源
功能	从平台设备的资源数组中获取指定类型和索引的资源信息
返回值	成功：返回指向struct resource的指针； 失败或资源不存在：返回NULL

helper_macro

/* module_platform_driver() - Helper macro for drivers that don't do
 * anything special in module init/exit.  This eliminates a lot of
 * boilerplate.  Each module may only use this macro once, and
 * calling it replaces module_init() and module_exit()
 */
#define module_platform_driver(__platform_driver) \
	module_driver(__platform_driver, platform_driver_register, \
			platform_driver_unregister)

/* builtin_platform_driver() - Helper macro for builtin drivers that
 * don't do anything special in driver init.  This eliminates some
 * boilerplate.  Each driver may only use this macro once, and
 * calling it replaces device_initcall().  Note this is meant to be
 * a parallel of module_platform_driver() above, but w/o _exit stuff.
 */
#define builtin_platform_driver(__platform_driver) \
	builtin_driver(__platform_driver, platform_driver_register)

/* module_platform_driver_probe() - Helper macro for drivers that don't do
 * anything special in module init/exit.  This eliminates a lot of
 * boilerplate.  Each module may only use this macro once, and
 * calling it replaces module_init() and module_exit()
 */
#define module_platform_driver_probe(__platform_driver, __platform_probe) \
static int __init __platform_driver##_init(void) \
{ \
	return platform_driver_probe(&(__platform_driver), \
				     __platform_probe);    \
} \
module_init(__platform_driver##_init); \
static void __exit __platform_driver##_exit(void) \
{ \
	platform_driver_unregister(&(__platform_driver)); \
} \
module_exit(__platform_driver##_exit);

/* builtin_platform_driver_probe() - Helper macro for drivers that don't do
 * anything special in device init.  This eliminates some boilerplate.  Each
 * driver may only use this macro once, and using it replaces device_initcall.
 * This is meant to be a parallel of module_platform_driver_probe above, but
 * without the __exit parts.
 */
#define builtin_platform_driver_probe(__platform_driver, __platform_probe) \
static int __init __platform_driver##_init(void) \
{ \
	return platform_driver_probe(&(__platform_driver), \
				     __platform_probe);    \
} \
device_initcall(__platform_driver##_init); \

module_platform_driver()builtin_platform_driver()module_platform_driver_probe()builtin_platform_driver_probe()

module_platform_driver(driver)

📌 用途

用于可加载内核模块（.ko），且驱动结构体 已完整定义.probe,.remove等成员。

🔧 展开效果

static int __init driver_init(void)
{
    return platform_driver_register(&driver);
}
module_init(driver_init);

static void __exit driver_exit(void)
{
    platform_driver_unregister(&driver);
}
module_exit(driver_exit);

✅ 使用前提

• driver是一个完整的struct platform_driver变量；
• 已实现.probe,.remove等回调函数。

static struct platform_driver my_driver = {
    .probe = my_probe,
    .remove = my_remove,
    .driver = { .name = "my-dev", ... },
};
module_platform_driver(my_driver);

builtin_platform_driver(driver)

📌 用途

用于编译进内核（非模块） 的驱动，且驱动结构体 已完整定义。

🔧 展开效果

static int __init driver_init(void)
{
    return platform_driver_register(&driver);
}
device_initcall(driver_init);  // 在内核启动时调用

❗ 没有exit部分（因为内置驱动通常不卸载）。

✅ 适用场景

• 驱动静态链接到内核（CONFIG_MY_DRIVER=y）；
• 不需要支持运行时卸载。

module_platform_driver_probe(driver, probe_fn)

📌 用途

用于可加载模块，但你只想提供一个.probe函数，不想手动定义完整的platform_driver结构体（尤其是当不需要.remove等其他回调时）。

🔧 展开效果

static int __init driver_init(void)
{
    return platform_driver_probe(&driver, probe_fn);
}
module_init(driver_init);

static void __exit driver_exit(void)
{
    platform_driver_unregister(&driver);
}
module_exit(driver_exit);

⚠️ 关键点

• platform_driver_probe()是一种轻量级注册方式：
  • 它只支持.probe，不支持.remove、.shutdown等；
  • 驱动不能被卸载后重新加载（因为内部会设置driver->prevent_deferred_probe = true）；
  • 适用于简单、一次性探测的设备（如某些 SoC 内建控制器）。

📝 示例

static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    // 初始化设备
    return 0;
}

static struct platform_driver my_driver = {
    .driver = { .name = "my-simple-dev", },
};

module_platform_driver_probe(my_driver, my_probe);

💡 此时my_driver中不需要写.probe = my_probe，宏会自动关联。

builtin_platform_driver_probe(driver, probe_fn)

📌 用途

module_platform_driver_probe的内置版本（编译进内核，不可卸载）。

🔧 展开效果

static int __init driver_init(void)
{
    return platform_driver_probe(&driver, probe_fn);
}
device_initcall(driver_init);

同样无 exit 路径，适用于简单内置驱动。

示例

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/ioport.h>

static int platform_driver_test_probe(struct platform_device *pdev)
{
        struct resource *res_mem, *res_irq;
        // Method1: 直接访问
        if (pdev->num_resources >= 2) {
                struct resource *res_mem = &pdev->resource[0];
                struct resource *res_irq = &pdev->resource[1];
                pr_info("using pdev->resource[i] to get resource\n");
                pr_info("Memory Resource: start=0x%llx, end=0x%llx\n", res_mem->start,
                        res_mem->end);
                pr_info("IRQ Resource: number=%lld\n", res_irq->start);
        }
        // Method 2:使用platform_get_resource()
        res_mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
        if (res_mem == NULL) {
                dev_err(&pdev->dev, "Fail to get MEMORY resource\n");
                return -ENODEV;
        }
        res_irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
        if (res_irq == NULL) {
                dev_err(&pdev->dev, "Fail to get IRQ resource\n");
                return -ENODEV;
        }
        pr_info("using platform_get_resource() to get resource\n");
        pr_info("Memory Resource: start=0x%llx, end=0x%llx\n", res_mem->start, res_mem->end);
        pr_info("IRQ Resource: number=%lld\n", res_irq->start);

        return 0;
}
static int platform_driver_test_remove(struct platform_device *pdev)
{
        pr_info("platform_driver_test_remove is called\n");
        return 0;
}

static struct platform_driver my_platform_driver={
        .driver = {
                .name = "my_platform_device",
                .owner = THIS_MODULE,
        },
        .probe = platform_driver_test_probe,
        .remove = platform_driver_test_remove,
};

static int __init platform_driver_test_init(void)
{
        int ret;

        ret = platform_driver_register(&my_platform_driver);
        if (ret < 0) {
                pr_err("platform_driver_register failed\n");
                return ret;
        }

        pr_info("platform_driver_register success\n");
        return 0;
}

static void __exit platform_driver_test_exit(void)
{
        platform_driver_unregister(&my_platform_driver);
}

module_init(platform_driver_test_init);
module_exit(platform_driver_test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("even629<asqwgo@outlook.com>");
MODULE_DESCRIPTION("This is a test sample for platform_driver");

测试：

~ # insmod platform_device_test.ko
[   13.668535] platform_device_test: loading out-of-tree module taints kernel.
[   13.679351] platform_device register success
~ # insmod platform_driver_test.ko
[   20.597568] using pdev->resource[i] to get resource
[   20.597797] Memory Resource: start=0xfdd60000, end=0xfdd60004
[   20.597884] IRQ Resource: number=101
[   20.597958] using platform_get_resource() to get resource
[   20.598036] Memory Resource: start=0xfdd60000, end=0xfdd60004
[   20.598309] IRQ Resource: number=101
[   20.599166] platform_driver_register success

LED灯平台总线示例

platform_device

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/ioport.h>

/* 复用寄存器 */
#define PMU_GRF_BASE 0xFDC20000
#define GPIO0B_IOMUX_OFFSET 0xC
#define GPIO0B_IOMUX (PMU_GRF_BASE + GPIO0B_IOMUX_OFFSET)

/* 数据寄存器与方向寄存器 */
#define GPIO0_BASE 0xFDD60000
#define GPIO_SWPORT_DDR_L_OFFSET 0x8
#define GPIO_SWPORT_DR_L_OFFSET 0x0
#define GPIO_EXT_PORT_OFFSET 0x70
// 方向寄存器
#define GPIO0_SWPORT_DDR_L (GPIO0_BASE + GPIO_SWPORT_DDR_L_OFFSET)
// 数据寄存器
#define GPIO0_SWPORT_DR_L (GPIO0_BASE + GPIO_SWPORT_DR_L_OFFSET)
// 外部输入寄存器,readonly
#define GPIO0_EXT_PORT (GPIO0_BASE + GPIO_EXT_PORT_OFFSET)

#define REG_SIZE 4

struct resource my_resources[] = { {
                                           .start = GPIO0B_IOMUX,
                                           .end = GPIO0B_IOMUX + REG_SIZE - 1,
                                           .name = "GPIO0B_IOMUX",
                                           .flags = IORESOURCE_MEM,
                                   },
                                   {
                                           .start = GPIO0_SWPORT_DDR_L,
                                           .end = GPIO0_SWPORT_DDR_L + REG_SIZE - 1,
                                           .name = "GPIO0_SWPORT_DDR_L",
                                           .flags = IORESOURCE_MEM,
                                   },
                                   {
                                           .start = GPIO0_SWPORT_DR_L,
                                           .end = GPIO0_SWPORT_DR_L + REG_SIZE - 1,
                                           .name = "GPIO0_SWPORT_DR_L",
                                           .flags = IORESOURCE_MEM,
                                   },
                                   {
                                           .start = GPIO0_EXT_PORT,
                                           .end = GPIO0_EXT_PORT + REG_SIZE - 1,
                                           .name = "GPIO0_EXT_PORT",
                                           .flags = IORESOURCE_MEM,
                                   } };

static struct platform_device my_platform_device={
        .name = "light_up_led",
        .num_resources = ARRAY_SIZE(my_resources),
        .resource = my_resources,
};

static int __init platform_device_led_init(void)
{
        int ret;
        ret = platform_device_register(&my_platform_device);
        if(ret < 0){
                pr_info("platform_device_register fail\n");
                return ret;
        }
        return 0;
}

static void __exit platform_device_led_exit(void)
{
        platform_device_unregister(&my_platform_device);
}

module_init(platform_device_led_init);
module_exit(platform_device_led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("even629<asqwgo@outlook.com>");
MODULE_DESCRIPTION("This is light_up_led example using platform");

platform_driver

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/ioctl.h>
struct led_drv_data {
        dev_t dev_num;
        struct cdev cdev;
        struct class *class;
        struct device *dev;
        void __iomem *gpio0b_iomux;
        void __iomem *gpio0_swport_ddr_l;
        void __iomem *gpio0_swport_dr_l;
        void __iomem *gpio0_ext_port;
};

int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
        struct cdev *led_cdev = inode->i_cdev;
        file->private_data = container_of(led_cdev, struct led_drv_data, cdev);
        pr_info("led_open is called\n");
        return 0;
}
ssize_t led_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
        struct led_drv_data *drv_data = file->private_data;
        u32 val;

        if (size != sizeof(u32)) {
                pr_info("read need 4 bytes\n");
                return -ENOMEM;
        }

        val = readl(drv_data->gpio0_ext_port);
        val &= 1 << 15; // gpio0_b7
        val = val >> 15;

        if (copy_to_user(buf, &val, sizeof(u32)) != 0) {
                return -EFAULT;
        }
        pr_info("led_read is called\n");
        return sizeof(u32);
}
ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
        struct led_drv_data *drv_data = file->private_data;
        u32 val;

        if (size != sizeof(u32)) {
                pr_err("write need 4 bytes\n");
                return -ENOMEM;
        }

        if (copy_from_user(&val, buf, sizeof(u32)) != 0) {
                return -EFAULT;
        }
        if (val > 0) {
                // 配置为GPIO输出
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                // 打开
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_dr_l);
        } else if (val == 0) {
                // 配置为GPIO输出
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                // 关闭
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                val |= 0x80000000;
                val &= 0xffff7fff;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_dr_l);
        }
        pr_info("led_write is called\n");
        return sizeof(u32);
}

#define LED_OPEN _IO('A', 0)
#define LED_CLOSE _IO('A', 1)
#define LED_STATUS _IOR('A', 2, u32)

long led_unlocked_ioctl(struct file *file, unsigned int op, unsigned long arg)
{
        struct led_drv_data *drv_data = file->private_data;
        int val;
        switch (op) {
        case LED_OPEN:
                // 配置为GPIO输出
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                // 打开
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                break;
        case LED_CLOSE:
                // 配置为GPIO输出
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                val |= 0x80008000;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_ddr_l);
                // 关闭
                val = readl(drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                val |= 0x80000000;
                val &= 0xffff7fff;
                writel(val, drv_data->gpio0_swport_dr_l);
                break;
        case LED_STATUS:
                val = readl(drv_data->gpio0_ext_port);
                val &= 1 << 15; // gpio0_b7
                val = val >> 15;
                if (copy_to_user((void __user *)arg, &val, sizeof(val)))
                        return -EFAULT;
                break;
        default:
                return -EFAULT;
        }
        pr_info("led_ioctl is called\n");
        return 0;
}

int led_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
        pr_info("led_release is called\n");
        return 0;
}

struct file_operations fops = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .open = led_open,
        .read = led_read,
        .write = led_write,
        .unlocked_ioctl = led_unlocked_ioctl,
        .release = led_release,
};

static int my_platform_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
        int ret;
        u32 val;
        struct led_drv_data *led_drv_dat;
        struct resource *res_iomux, *res_ddr_l, *res_dr_l, *res_ext_port;

        led_drv_dat = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct led_drv_data), GFP_KERNEL);

        if (led_drv_dat == NULL) {
                ret = -ENOMEM;
                goto devm_kzalloc_fail;
        }

        ret = alloc_chrdev_region(&led_drv_dat->dev_num, 0, 1, "lightup_led_chrdev_region");
        if (ret < 0) {
                ret = -ENOMEM;
                goto alloc_chrdev_region_fail;
        }
        platform_set_drvdata(pdev, led_drv_dat);

        cdev_init(&led_drv_dat->cdev, &fops);
        led_drv_dat->cdev.owner = THIS_MODULE;
        ret = cdev_add(&led_drv_dat->cdev, led_drv_dat->dev_num, 1);
        if (ret < 0)
                goto cdev_add_fail;

        led_drv_dat->class = class_create(THIS_MODULE, "test_led");
        if (IS_ERR(led_drv_dat->class)) {
                ret = PTR_ERR(led_drv_dat->class);
                goto class_create_fail;
        }

        led_drv_dat->dev =
                device_create(led_drv_dat->class, NULL, led_drv_dat->dev_num, NULL, "led0");
        if (IS_ERR(led_drv_dat->dev)) {
                ret = PTR_ERR(led_drv_dat->dev);
                goto device_create_fail;
        }

        res_iomux = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
        res_ddr_l = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1);
        res_dr_l = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 2);
        res_ext_port = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 3);

        if (!res_iomux || !res_ddr_l || !res_dr_l || !res_ext_port) {
                ret = -ENODEV;
                goto address_fail;
        }

        led_drv_dat->gpio0b_iomux =
                devm_ioremap(&pdev->dev, res_iomux->start, resource_size(res_iomux));
        led_drv_dat->gpio0_swport_ddr_l =
                devm_ioremap(&pdev->dev, res_ddr_l->start, resource_size(res_ddr_l));
        led_drv_dat->gpio0_swport_dr_l =
                devm_ioremap(&pdev->dev, res_dr_l->start, resource_size(res_dr_l));
        led_drv_dat->gpio0_ext_port =
                devm_ioremap(&pdev->dev, res_ext_port->start, resource_size(res_ext_port));

        if (!led_drv_dat->gpio0b_iomux || !led_drv_dat->gpio0_swport_ddr_l ||
            !led_drv_dat->gpio0_swport_dr_l || !led_drv_dat->gpio0_ext_port) {
                ret = -ENOMEM;
                goto address_fail;
        }

        // led_drv_dat->gpio0b_iomux =
        //         devm_ioremap_resource(&pdev->dev, platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0));
        // if (IS_ERR(led_drv_dat->gpio0b_iomux)) {
        //         ret = PTR_ERR(led_drv_dat->gpio0b_iomux);
        //         goto ioremap_fail;
        // }

        // led_drv_dat->gpio0_swport_ddr_l =
        //         devm_ioremap_resource(&pdev->dev, platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 1));
        // if (IS_ERR(led_drv_dat->gpio0_swport_ddr_l)) {
        //         ret = PTR_ERR(led_drv_dat->gpio0_swport_ddr_l);
        //         goto ioremap_fail;
        // }

        // led_drv_dat->gpio0_swport_dr_l =
        //         devm_ioremap_resource(&pdev->dev, platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 2));
        // if (IS_ERR(led_drv_dat->gpio0_swport_dr_l)) {
        //         ret = PTR_ERR(led_drv_dat->gpio0_swport_dr_l);
        //         goto ioremap_fail;
        // }

        // led_drv_dat->gpio0_ext_port =
        //         devm_ioremap_resource(&pdev->dev, platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 3));
        // if (!led_drv_dat->gpio0_ext_port) {
        //         ret = -ENODEV;
        //         goto ioremap_fail;
        // }

        // 设置引脚复用为GPIO
        val = readl(led_drv_dat->gpio0b_iomux);
        val |= 0x70000000; // write access
        val &= 0xFFFF8FFF; // gpio0_b7
        writel(val, led_drv_dat->gpio0b_iomux);
        pr_info("gpio0b_7 is set as GPIO\n");

        return 0;
address_fail:
        device_destroy(led_drv_dat->class, led_drv_dat->dev_num);
device_create_fail:
        class_destroy(led_drv_dat->class);
class_create_fail:
        cdev_del(&led_drv_dat->cdev);
cdev_add_fail:
        unregister_chrdev_region(led_drv_dat->dev_num, 1);
alloc_chrdev_region_fail:
devm_kzalloc_fail:
        return ret;
}
static int my_platform_driver_remove(struct platform_device *pdev)
{
        struct led_drv_data *led_drv_dat = platform_get_drvdata(pdev);
        device_destroy(led_drv_dat->class, led_drv_dat->dev_num);
        class_destroy(led_drv_dat->class);
        cdev_del(&led_drv_dat->cdev);
        unregister_chrdev_region(led_drv_dat->dev_num, 1);
        return 0;
}

static struct platform_driver my_platform_driver = {
        .driver ={
                .name = "light_up_led",
                .owner = THIS_MODULE,
        },
        .probe = my_platform_driver_probe,
        .remove = my_platform_driver_remove,               
};

module_platform_driver(my_platform_driver);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("even629<asqwgo@outlook.com>");
MODULE_DESCRIPTION("This is light up led example for platform bus");

一个 platform_driver 可能被多个 platform_device 使用。如果写在module_exit函数中当设备被热拔出（或通过 sysfs 移除）时，资源不会被释放 。因此资源清理逻辑要放在remove函数中