一、分層、分離的概念

        分層即把硬體相關和相對穩定的東西給抽出來，並向上提供統一的介面，每一層專注於自己的事情，比如輸入子系統。後續文章中會繼續介紹相關例子；

       分離即把硬體相關和相對穩定的東西給分離開來，實際上即是bus-dev-drv模型(平臺匯流排、平臺裝置、平臺驅動)，本文章中的led驅動即使用了此模型。

二、bus-dev-drv模型

       在硬體相關部分(即硬體操作的部分，其實在drv中也會有操作硬體，只是基本上不用改動，比較穩定。要改硬體，一般改dev部分程式碼即可。)，入口函式中會呼叫platform_device_register→platform_device_add→device_add，device_add函式的作用如下：

（1）把device(結構體)放入bus(結構體)的dev連結串列中去。即註冊。

（2）從bus(結構體)的drv(結構體)連結串列中取出每個drv，用bus的match函式判斷drv能否支援此dev。

（3）如果支援(實際上是判斷結構的.name成員是否一樣)，呼叫drv(結構體)的probe函式。

       在driver相關部分，會向上註冊一個結構體，實際上就是呼叫platform_driver_register函式→driver_register函式把driver結構體放到bus 裡(結構體)的driver連結串列裡：

（1）把driver(結構體)放入bus(結構體)的drv連結串列中去。 即註冊。

（2）從bus(結構體)的dev(結構體)連結串列中取出每個dev，跟此drv一一比較（用bus的match函式去比較）。

        總的來說，上述只不過是左右建立一種聯絡的機制，在probe裡面做什麼完全由自己決定，比如列印一句話，註冊一個字元裝置，或者註冊一個input_dev結構體。如果要修改硬體，只需要修改硬體相關的程式碼即可，右邊比較穩定的程式碼可以不動，這樣大家就有一種約定，其實不管是device還是driver(它們只是一個結構體而已)。

三、bus-dev-drv模型具體例項

      以一個LED驅動的例子說明分層分離的概念，原始碼分為led_dev.c，led_drv.c，led_test.c。led_dev.c為硬體相關，led_drv.c為右邊較穩定的部分程式碼，led_test.c為應用程式測試程式碼。基本功能是點亮或關閉LED燈。

     其實這個程式完全可以用簡單的字元型驅動程式框架實現，這裡只是為了理解平臺匯流排、裝置、驅動模型，而用此框架實現的驅動。具體程式碼如下：

led_dev.c :     

</pre><pre name="code" class="cpp">/* 分配/設定/註冊一個platform_device */
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h>

/*   "~~~~~~~~~~~Tiny4412支援的Linux3.5中不需要用資源的方式~~~~~~~~~~~"
static struct resource led_resource[] = {
	//暫存器起始地址，如果要換硬體暫存器，只需要在這裡修改即可
    [0] = {
        .start = 0x110002E0,
        .end   = 0x110002E0 + 8 - 1,//結束地址
        .flags = IORESOURCE_MEM,//表示哪類資源
    },
	//哪根引腳，如果要換一個led亮，只需要修改下面的數字即可
    [1] = {
        .start = 0,//Tiny4412中GPM4(0-3)分別接led0-3，所以0、1、2、3分別表示led1、led2、led3、led4
        .end   = 0,
        .flags = IORESOURCE_IRQ,
    }

};*/

static void led_release(struct device * dev)
{
}

static struct platform_device led_dev = {
    .name         = "myled",//這個名字要和led_dev.c中的相同
    .id       = -1,
    //.num_resources    = ARRAY_SIZE(led_resource),
	.num_resources    = 0,
    //.resource     = led_resource,
    .dev = { 
    	.release = led_release, //如果不提供此函式，在解除安裝模組時會報錯
	},
};

static int led_dev_init(void)
{
	//platform_device_register→platform_device_add→device_add即把裝置放入平臺匯流排裡的裝置連結串列中去
	//即載入lsmod led_dev.ko後，會呼叫driver的probe函式。
	platform_device_register(&led_dev);
	return 0;
}

static void led_dev_exit(void)
{
	/*
	  rmmod  led_dev模組後，呼叫此函式，而此函式會從bus匯流排的dev連結串列中找出此裝置，然後
	  去掉並根據match函式找到對應的drv，然後呼叫裡面(drv結構體)的remove函式做些
	  清理工作*/
	platform_device_unregister(&led_dev);//會呼叫platform_driver中led_remove函式
}
module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

/* 分配/設定/註冊一個platform_driver */
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>

#include <linux/gpio.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>

#define DEVICE_NAME "bus_dev_drv_leds"
#define LED_NUM		ARRAY_SIZE(led_gpios)
static int led_gpios[] = {
	EXYNOS4X12_GPM4(0),
	EXYNOS4X12_GPM4(1),
	EXYNOS4X12_GPM4(2),
	EXYNOS4X12_GPM4(3),
};
/*
static int major;
static struct class *cls;
static volatile unsigned long *gpio_con;
static volatile unsigned long *gpio_dat;
static int pin;
*/

static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("Kernel:bus_dev_drv_leds OPEN\n");
	/*
	// 配置為輸出 
	*gpio_con &= ~(0x3<<(pin*2));
	*gpio_con |= (0x1<<(pin*2));*/
	return 0;	
}

static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
	int val;

	printk("Kernel:dev_drv_leds WRITE\n");

	if(copy_from_user(&val, buf, count)) //	copy_to_user();
	{
		printk("LED_DRV:copy_from_user ERR!\n");
		return -1;
	}

	if (val == 1)
	{
		// 點燈
		//*gpio_dat &= ~(1<<pin);
		gpio_set_value(led_gpios[0], 0);
	}
	else
	{
		// 滅燈
		//*gpio_dat |= (1<<pin);
		gpio_set_value(led_gpios[0], 1);
	}
	
	return 0;
}

/*
static struct file_operations led_fops = {
    .owner  =   THIS_MODULE,    // 這是一個巨集，推向編譯模組時自動建立的__this_module變數 
    .open   =   led_open,     
	.write	=	led_write,	   
};*/

static struct file_operations tiny4412_led_dev_fops = {
	.owner			= THIS_MODULE,
	//.unlocked_ioctl	= tiny4412_leds_ioctl,
	.open   =   led_open,     
	.write	=	led_write,
};

static struct miscdevice tiny4412_led_dev = {
	.minor			= MISC_DYNAMIC_MINOR,
	.name			= DEVICE_NAME,
	.fops			= &tiny4412_led_dev_fops,
};

static int led_probe(struct platform_device *pdev)//這裡面想做什麼就做什麼，使用者決定
{
	/*struct resource		*res;

	//根據platform_device的資源進行ioremap 
	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
	gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
	gpio_dat = gpio_con + 1;//指標加一相當於加4，即指向另外一個暫存器

	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
	pin = res->start;*/
	
	int ret;
	int i;
	for (i = 0; i < LED_NUM; i++) {
		ret = gpio_request(led_gpios[i], "LED");
		if (ret) {
			printk("%s: request GPIO %d for LED failed, ret = %d\n", DEVICE_NAME,
					led_gpios[i], ret);
			return ret;
		}

		s3c_gpio_cfgpin(led_gpios[i], S3C_GPIO_OUTPUT);
		gpio_set_value(led_gpios[i], 1);
	}
	
	/* 註冊字元裝置驅動程式 */
	printk("led_drv: led_probe, found led\n");
	misc_register(&tiny4412_led_dev);
/*
	major = register_chrdev(0, "myled", &led_fops);
	cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");
	class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led"); //裝置檔案dev/led 
*/	
	return 0;
}

static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
	/* 解除安裝字元裝置驅動程式 */	
	int i;
	printk("led_drv: led_remove, remove led\n");
	
	for (i = 0; i < LED_NUM; i++) {
		gpio_free(led_gpios[i]);
	}
	misc_deregister(&tiny4412_led_dev);
	/*
	class_device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
	class_destroy(cls);
	unregister_chrdev(major, "myled");
	iounmap(gpio_con);
	*/
	return 0;
}

struct platform_driver led_drv = {
	.probe		= led_probe,
	.remove		= led_remove,
	.driver		= {
		.name	= "myled",//這個名字要和led_dev.c中的相同
	}
};

static int led_drv_init(void)
{
	platform_driver_register(&led_drv);
	return 0;
}

static void led_drv_exit(void)
{
	platform_driver_unregister(&led_drv);
}
module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

/* led_test on
 * led_test off
 */
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int val = 1;
	fd = open("/dev/bus_dev_drv_leds", O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		printf("can't open!\n");
	}
	if (argc != 2)
	{
		printf("Usage :\n");
		printf("%s <on|off>\n", argv[0]);
		return 0;
	}

	if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
	{
		val  = 1;
	}
	else
	{
		val = 0;
	}
	
	write(fd, &val, 4);
	return 0;
}

Makefile:

KERN_DIR = /home/samba/linuxKernel_ext4Fs_src/linux-3.5-2015-8

all:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 

clean:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
	rm -rf modules.order

obj-m	+= led_drv.o
obj-m	+= led_dev.o

       如果是先裝載led_dev，會把dev加入bus的裝置連結串列中去，然後找對應的drv，此時找不到沒關係，等裝載了led_drv後，會把drv加入到bus的driver連結串列中去，然後會在dev連結串列中找一遍有沒有匹配的dev（這樣就相當於再找了一遍，只是找的是dev而已），如果找到，也將呼叫drv的probe函式。所以，不管是在dev連結串列中找裝置還是在drv連結串列中找驅動，只要找到了，都會呼叫drv中的probe函式，這樣裝置和驅動可以不同時載入，也可不分順序載入，通過試驗也表明，不管先裝載led_drv.ko還是先裝載led_dev.ko，都是等兩個都裝載了後才會匹配並呼叫drv的probe函式。

        所以說，不管先載入led_dev.ko還是led_drv.ko，只要匹配了，就會呼叫drv結構的probe函式成員。不管先解除安裝led_dev還是led_drv，凡是第一個解除安裝後，就會呼叫drv結構的led_remove函式成員。