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如何实现一个Linux驱动匹配多个设备？

2025-03-29

id_table是一个指向struct platform_device_id数组的指针，用于定义驱动可以匹配的设备ID列表。当内核检测到一个平台设备时，会检查其名称或ID是否与驱动提供的id_table中的任一条目匹配，从而决定是否绑定该驱动。

数据结构

struct platform_device_id {
    char name[PLATFORM_NAME_SIZE]; // 设备名称（用于匹配）
    kernel_ulong_t driver_data;    // 驱动私有数据（可选）
};

  • name: 必须与平台设备的name或dev.platform_data中的名称完全匹配。

  • driver_data: 可选的私有数据，匹配成功后可通过pdev->id_entry->driver_data访问。

匹配规则

  • 优先级顺序：内核优先检查id_table中的条目。若无匹配，再回退到比较platform_driver.driver.name和platform_device.name

  • 通配匹配：若id_table中存在空名称条目（如 { "", 0 }），驱动会匹配所有未指定名称的设备（慎用）。

应用场景

  • 支持多设备变种：同一驱动兼容多个硬件版本（如不同型号的传感器），通过driver_data区分配置。

  • 动态设备名称：设备名称可能因硬件配置变化（如DT中的compatible字符串），id_table提供灵活匹配。

设备代码

// device.c

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

#define LED1_CTL 0
#define SIGNAL_USER 1

// 这里的地址需要根据嵌入式开发板或外部设备进行设置
#define ADDR_START 0x0
#define DEV_NAME "my_device_001"
#define DEV_NAME2 "my_device_002"

static struct resource my_resource[] = {
    [0] =
        {
            .start = ADDR_START,     // 需要根据实际情况填写
            .end = ADDR_START + 0x0, // 需要根据实际情况填写
            .name = "LED1",
            .flags = IORESOURCE_MEM,
            .desc = LED1_CTL,
        },
};

static struct resource my_resource2[] = {
    [0] =
        {
            .start = 67, // 需要根据实际情况填写
            .end = 67,   // 需要根据实际情况填写
            .name = "SIGNAL_USER",
            .flags = IORESOURCE_IRQ,
            .desc = SIGNAL_USER,
        },
};


static void _release(struct device *dev) {
    pr_info("platform_device_release\n");
}

static struct platform_device my_platform_dev = {
    .name = DEV_NAME,
    .id = PLATFORM_DEVID_AUTO,
    .resource = my_resource,
    .num_resources = 1,
    .dev =
        {
            .release = _release,
        },
};

static struct platform_device my_platform_dev2 = {
    .name = DEV_NAME2,
    .id = PLATFORM_DEVID_AUTO,
    .resource = my_resource2,
    .num_resources = 1,
    .dev =
        {
            .release = _release,
        },
};

static int __init platform_device_init(void) {
    pr_info("platform_device_init\n");

    // 会在`/sys/bus/platform/devices/`目录下创建对应设备
    int ret = platform_device_register(&my_platform_dev);
    if (ret < 0) {
        pr_err("platform_device_register failed\n");
        return -1;
    }

    ret = platform_device_register(&my_platform_dev2);
    if (ret < 0) {
        pr_err("platform_device_register dev2 failed\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

static void __exit platform_device_exit(void) {
    pr_info("platform_device_exit\n");
    platform_device_unregister(&my_platform_dev);
    platform_device_unregister(&my_platform_dev2);
}

module_init(platform_device_init);
module_exit(platform_device_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("heng30");
MODULE_VERSION("v0.0.1");
MODULE_DESCRIPTION("A simple platform_device kernel module");

驱动代码

// driver.c

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

// 这个名称要与`struct platform_device`定义的一致
#define PLATFORM_DEVICE_BASENAME "my_device"
#define PLATFORM_DEVICE_NAME "my_device_001"
#define PLATFORM_DEVICE_NAME2 "my_device_002"

// 当安装该驱动并名称匹配成功后，平台设备驱动会自动调用该函数
static int _probe(struct platform_device *device) {
    pr_info("platform_driver_probe\n");
    // 初始化逻辑，创建设备号，设备类，设备文件等操作
    return 0;
}

// 当平台设备驱动卸载时，会自动调用该函数
static void _remove(struct platform_device *device) {
    pr_info("platform_driver_remove\n");
}

static struct platform_device_id id_table_match[] = {
    // 名称要在20个字节以内
    [0] = {PLATFORM_DEVICE_NAME, 1},
    [1] = {PLATFORM_DEVICE_NAME2, 2},
    [2] = {}, // 空元素代表结束
};

static struct platform_driver my_platform_driver = {
    .probe = _probe,
    .remove = _remove,

    // 通过id_table匹配, 实现一个驱动对多个设备
    .driver =
        {
            .name = PLATFORM_DEVICE_BASENAME,
        },
    .id_table = id_table_match,
};

static int __init platform_driver_init(void) {
    pr_info("platform_driver_init\n");

    int ret = platform_driver_register(&my_platform_driver);
    if (ret < 0) {
        pr_info("platform_driver_register failed\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

static void __exit platform_driver_exit(void) {
    pr_info("platform_driver_exit\n");
    platform_driver_unregister(&my_platform_driver);
}

module_init(platform_driver_init);
module_exit(platform_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("heng30");
MODULE_VERSION("v0.0.1");
MODULE_DESCRIPTION("A simple platform_driver kernel module");

编译脚本

#!/bin/sh

top-dir = $(shell pwd)
kernel-version = $(shell uname -r)
kernel-dir ?= /lib/modules/$(kernel-version)/build

obj-m += driver.o device.o

all:
        make -C $(kernel-dir) modules M=$(top-dir)

clean:
        rm -f *.o *.ko *.mod *.mod.c *.order *.symvers *.dtbo
        make -C $(kernel-dir) clean m=$(top-dir)

测试

  • 编译：make

  • 安装驱动：

insmod device.ko
insmod driver.ko
  • 卸载驱动：
rmmod driver.ko
rmmod device.ko
  • 查看输出：dmesg
[  433.551941] platform_device_init
[  441.288365] platform_driver_init
[  441.288442] platform_driver_probe
[  441.288523] platform_driver_probe
[  460.662862] platform_driver_exit
[  460.662903] platform_driver_remove
[  460.662965] platform_driver_remove
[  466.223424] platform_device_exit
[  466.223527] platform_device_release
[  466.223548] platform_device_release
Linux驱动