# 平台驱动开发示例
## 概述
本文档将以I2C驱动为例,介绍如何基于HDF驱动框架完成平台驱动开发。
>![](../public_sys-resources/icon-caution.gif) **注意:**
>本例仅作为平台驱动开发示例参考,开发者不可直接用于商用集成。
HDF驱动框架为常用外围设备提供了标准的驱动框架,驱动开发者只需将驱动适配至HDF驱动框架,即可通过HDF驱动框架提供的接口操作外围设备。
本文以I2C为例。其时序流程如[图1](#fig9596628607)所示。
**图 1** I2C时序流程图
![](figures/I2C时序流程图.png "I2C时序流程图")
## 环境准备
环境准备具体操作请参考[Hi3516标准系统入门](../quick-start/quickstart-appendix-hi3516-ide.md)完成环境搭建。
>![](../public_sys-resources/icon-notice.gif) **须知:**
>本示例针对OpenHarmony轻量系统、小型系统、标准系统都适用,本文以标准系统为例。其他系统的开发者可参考对应系统的指导文档进行环境搭建。
## 开发
### 文件说明
本例中涉及的文件及路径如下表:
**表 1** 文件说明
说明
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文件路径
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操作
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示例文件
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/drivers/adapter/khdf/linux/platform/i2c/i2c_sample.c
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新增文件
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设备服务文件
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/drivers/adapter/khdf/linux/hcs/device_info/device_info.hcs
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追加内容
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配置参数文件
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/drivers/adapter/khdf/linux/hcs/platform/i2c_config.hcs
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编译文件
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/drivers/adapter/khdf/linux/platform/i2c/Makefile
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依赖头文件
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/drivers/framework/include/core/hdf_device_desc.h
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作为头文件引用
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核心层头文件
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/drivers/framework/support/platform/include/i2c_core.h
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HCS配置入口文件
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/drivers/adapter/khdf/linux/hcs/hdf.hcs
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HCS配置文件总入口
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>![](../public_sys-resources/icon-caution.gif) **注意:**
>本例程涉及的文件路径均作为演示,驱动开发者应根据实际情况确定具体的源文件存放位置。
### 实例化驱动入口
实例化一个HdfDriverEntry 对象作为驱动入口。驱动入口必须为HdfDriverEntry(在hdf\_device\_desc.h中定义)类型的全局变量,且moduleName要和device\_info.hcs中保持一致。在加载驱动时HDF框架会先调用Bind函数,再调用Init函数加载该驱动,当Init调用异常时,HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。
I2C驱动中没有实现Bind方法,因为I2C控制器由manager管理,而在manager中已经实现了Bind方法,因此I2C驱动中无需再绑定服务。
实例化驱动入口的示例代码如下:
```
/* 定义驱动入口的对象,必须为HdfDriverEntry(在hdf_device_desc.h中定义)类型的全局变量 */
struct HdfDriverEntry g_sampleI2cDriverEntry = {
.moduleVersion = 1,
.Init = SampleI2cInit,
.Release = SampleI2cRelease,
.moduleName = "demo_i2c_driver",
};
/* 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中 */
HDF_INIT(g_sampleI2cDriverEntry);
```
### 设置相关参数
通过配置device\_info.hcs,并从HCS获取并解析设备的配置参数以确保驱动能够正确加载。
1. 添加设备服务节点(必选)。
编辑device\_info.hcs,在device\_i2c :: device下添加驱动设备服务节点,示例如下:
```
root {
device_info {
match_attr = "hdf_manager";
device_i2c :: device { // i2c设备节点
device2 :: deviceNode { // i2c驱动的DeviceNode节点
policy = 0; // policy字段是驱动服务发布的策略
priority = 55; // 驱动启动优先级
permission = 0644; // 驱动创建设备节点权限
moduleName = "demo_i2c_driver"; // 驱动名称,该字段的值必须和驱动入口结构的moduleName值一致
serviceName = "DEMO_I2C_DRIVER"; // 驱动对外发布服务的名称,必须唯一
deviceMatchAttr = "demo_i2c_config"; // 驱动私有数据匹配的关键字,必须和驱动私有数据配置表中的
// match_attr值相等
}
}
}
}
```
>![](../public_sys-resources/icon-notice.gif) **须知:**
>配置文件中的priority(取值范围为整数0到200)是用来表示host和驱动的优先级,不同的host内的驱动,host的priority值越小,驱动加载优先级越高;同一个host内驱动的priority值越小,加载优先级越高,驱动的priority值相同则不保证加载顺序。
2. 添加配置参数(可选)。
有时驱动可能会需要私有配置信息,以确保寄存器的配置可以满足不同产品的需求。如需要私有配置信息,则可以添加一个驱动的配置文件,用来存放一些驱动的默认配置信息,HDF框架在加载驱动的时候,会将对应的配置信息获取并保存在HdfDeviceObject 中的property里面,通过Bind和Init(参考[驱动开发](../driver/driver-hdf-development.md))传递给驱动。驱动开发者可新建配置文件,并在板级驱动hdf.hcs中引用新建的配置文件,本例中直接在原有的配置文件i2c\_config.hcs内添加配置参数。
本例中编辑i2c\_config.hcs,添加配置参数:
```
root {
platform {
i2c_config_demo {
match_attr = "demo_i2c_config"; // 该字段的值必须和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致
template i2c_controller { // 参数模板
bus = 0;
reg_pbase = 0x120b0000;
reg_size = 0xd1;
}
controller_demo_0 :: i2c_controller { // 两个I2C示例控制器
bus = 8;
}
controller_demo_1 :: i2c_controller {
bus = 9;
}
}
}
}
```
match\_attr字段必须与device\_info.hcs中的deviceMatch\_Attr保持一致,在此文件中配置驱动需要的参数,通过match\_attr可匹配至对应的驱动,该驱动即可在Bind或Init中调用DeviceResourceGetIfaceInstance\(\)函数获取这些配置参数。
若配置文件为新文件,则需要在板级配置入口文件hdf.hcs中引用该配置文件,例如:
```
#include "device_info/device_info.hcs"
#include "i2c/i2c_config.hcs"
```
由于本例中在原有的i2c\_config.hcs内添加配置参数,没有新建配置文件,因此无需再将i2c\_config.hcs添加至板级配置入口文件中。
3. 驱动从HCS获取配置参数。
在本例中,驱动需要通过HCS获取寄存器物理基地址、寄存器大小、总线号等参数,从而对控制器进行正确配置。
```
/* 从HCS获取配置参数 */
static int32_t SampleI2cReadDrs(struct SampleI2cCntlr *sampleCntlr, const struct DeviceResourceNode *node)
{
int32_t ret;
struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;
drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
if (drsOps == NULL || drsOps->GetUint32 == NULL) { // 确保GetUint32方法可用
HDF_LOGE("%s: invalid drs ops fail!", __func__);
return HDF_FAILURE;
}
ret = drsOps->GetUint32(node, "reg_pbase", &sampleCntlr->regBasePhy, 0); // 从HCS读取物理基地址reg_pbase
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read regBase fail!", __func__);
return ret;
}
ret = drsOps->GetUint16(node, "reg_size", &sampleCntlr->regSize, 0); // 从HCS读取寄存器大小reg_size
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read regsize fail!", __func__);
return ret;
}
ret = drsOps->GetUint16(node, "bus", (uint16_t *)&sampleCntlr->bus, 0); // 从HCS读取总线号bus
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read bus fail!", __func__);
return ret;
}
return HDF_SUCCESS;
}
```
### 添加控制器
初始化控制器硬件,并调用核心层接口完成向核心层添加、删除设备,以及钩子函数的实现等。
1. 定义结构体,实现钩子函数并赋值至函数指针。
I2cMethod结构体在i2c\_core.h中定义,其中通过函数指针的方式定义了I2C需要实现的方法,transfer方法为用于传输的钩子函数,在驱动中需要做具体实现并对函数指针赋值。
示例代码如下:
```
/* 自定义设备结构体,继承父类I2cCntlr */
struct SampleI2cCntlr {
struct I2cCntlr cntlr;
OsalSpinlock spin;
volatile unsigned char *regBase;
uint16_t regSize;
int16_t bus;
uint32_t regBasePhy;
};
/* 消息结构体,继承父类I2cMsg */
struct SampleTransferData {
struct I2cMsg *msgs;
int16_t index;
int16_t count;
};
/* 钩子函数实现 */
static int32_t SampleI2cTransfer(struct I2cCntlr *cntlr, struct I2cMsg *msgs, int16_t count)
{
int32_t ret = HDF_SUCCESS;
struct SampleI2cCntlr *sampleCntlr = NULL;
struct SampleTransferData td;
if (cntlr == NULL || cntlr->priv == NULL) {
HDF_LOGE("SampleI2cTransfer: cntlr lor sampleCntlr is null!");
return HDF_ERR_INVALID_OBJECT;
}
sampleCntlr = (struct SampleI2cCntlr *)cntlr;
if (msgs == NULL || count <= 0) {
HDF_LOGE("SampleI2cTransfer: err parms! count:%d", count);
return HDF_ERR_INVALID_PARAM;
}
td.msgs = msgs;
td.count = count;
td.index = 0;
HDF_LOGE("Successfully transmitted!"); // 表示此处传输成功
td.index = count; // 经过处理,最后实际发送msg个数等于count,返回已发送个数,此句代替已省略的处理过程
return (td.index > 0) ? td.index : ret;
}
/* 钩子函数赋值 */
static struct I2cMethod g_method = {
.transfer = SampleI2cTransfer,
};
```
2. 编写驱动初始化函数。
本例中使用SampleI2cInit作为驱动初始化函数的函数名(函数名称可由驱动开发者确定),该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Init,以供HDF驱动框架调用从而达到初始化驱动的目的。该函数中需要对从HCS获取的配置参数进行解析,并按照这些参数创建控制器。示例如下:
```
/* 解析参数,申请内存并创建控制器 */
static int32_t SampleI2cParseAndInit(struct HdfDeviceObject *device, const struct DeviceResourceNode *node)
{
int32_t ret;
struct SampleI2cCntlr *sampleCntlr = NULL;
(void)device;
sampleCntlr = (struct SampleI2cCntlr *)OsalMemCalloc(sizeof(*sampleCntlr));
if (sampleCntlr == NULL) {
HDF_LOGE("%s: malloc sampleCntlr fail!", __func__);
return HDF_ERR_MALLOC_FAIL;
}
ret = SampleI2cReadDrs(sampleCntlr, node); // 从HCS获取配置参数
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read drs fail! ret:%d", __func__, ret);
goto __ERR__;
}
sampleCntlr->regBase = OsalIoRemap(sampleCntlr->regBasePhy, sampleCntlr->regSize);
if (sampleCntlr->regBase == NULL) {
HDF_LOGE("%s: ioremap regBase fail!", __func__);
ret = HDF_ERR_IO;
goto __ERR__;
}
HDF_LOGE("The controller has been initialized!"); // 表示此处省略的控制器初始化操作已经成功
sampleCntlr->cntlr.priv = (void *)node;
sampleCntlr->cntlr.busId = sampleCntlr->bus;
sampleCntlr->cntlr.ops = &g_method;
(void)OsalSpinInit(&sampleCntlr->spin); // 初始化自旋锁
ret = I2cCntlrAdd(&sampleCntlr->cntlr); // 向核心层添加控制器
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: add i2c controller fail:%d!", __func__, ret);
goto __ERR__;
}
return HDF_SUCCESS;
__ERR__: // 错误处理
if (sampleCntlr != NULL) {
if (sampleCntlr->regBase != NULL) {
OsalIoUnmap((void *)sampleCntlr->regBase); // 取消地址映射
sampleCntlr->regBase = NULL;
}
OsalMemFree(sampleCntlr); // 释放内存
sampleCntlr = NULL;
}
return ret;
}
/* 驱动入口初始化函数 */
static int32_t SampleI2cInit(struct HdfDeviceObject *device)
{
int32_t ret;
const struct DeviceResourceNode *childNode = NULL;
HDF_LOGE("%s: Enter", __func__);
if (device == NULL || device->property == NULL) {
HDF_LOGE("%s: device or property is NULL", __func__);
return HDF_ERR_INVALID_OBJECT;
}
ret = HDF_SUCCESS;
DEV_RES_NODE_FOR_EACH_CHILD_NODE(device->property, childNode) {
ret = SampleI2cParseAndInit(device, childNode); // 调用解析参数和创建控制器的函数
if (ret != HDF_SUCCESS) {
break;
}
}
return ret;
}
```
3. 编写驱动释放函数。
本例中使用SampleI2cRelease作为驱动释放函数的函数名(函数名称可由驱动开发者确定),该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release,当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时,将调用Release释放驱动资源。该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。示例如下:
```
/* 删除控制器函数 */
static void SampleI2cRemoveByNode(const struct DeviceResourceNode *node)
{
int32_t ret;
int16_t bus;
struct I2cCntlr *cntlr = NULL;
struct SampleI2cCntlr *sampleCntlr = NULL;
struct DeviceResourceIface *drsOps = NULL;
drsOps = DeviceResourceGetIfaceInstance(HDF_CONFIG_SOURCE);
if (drsOps == NULL || drsOps->GetUint32 == NULL) {
HDF_LOGE("%s: invalid drs ops fail!", __func__);
return;
}
ret = drsOps->GetUint16(node, "bus", (uint16_t *)&bus, 0); // 从HCS获取I2C总线号
if (ret != HDF_SUCCESS) {
HDF_LOGE("%s: read bus fail!", __func__);
return;
}
cntlr = I2cCntlrGet(bus);
if (cntlr != NULL && cntlr->priv == node) { // 根据I2C总线号删除控制器
I2cCntlrPut(cntlr);
I2cCntlrRemove(cntlr);
sampleCntlr = (struct SampleI2cCntlr *)cntlr;
OsalIoUnmap((void *)sampleCntlr->regBase);
OsalMemFree(sampleCntlr);
}
return;
}
/* 释放资源 */
static void SampleI2cRelease(struct HdfDeviceObject *device)
{
const struct DeviceResourceNode *childNode = NULL;
HDF_LOGI("%s: enter", __func__);
if (device == NULL || device->property == NULL) {
HDF_LOGE("%s: device or property is NULL", __func__);
return;
}
DEV_RES_NODE_FOR_EACH_CHILD_NODE(device->property, childNode) {
SampleI2cRemoveByNode(childNode); // 调用删除控制器函数
}
}
```
## 编译及烧录
1. 编辑Makefile,添加源文件:
```
include drivers/hdf/khdf/platform/platform.mk
obj-y += $(HDF_PLATFORM_FRAMEWORKS_ROOT)/src/i2c_core.o \
$(HDF_PLATFORM_FRAMEWORKS_ROOT)/src/i2c_if.o \
./i2c_adapter.o \
./i2c_sample.o
```
"./i2c\_sample.o"为本示例中在Makefile中追加的内容。
2. 编译及烧录。
- 安装包方式具体操作请参考标准系统快速入门[编译](../quick-start/quickstart-appendix-hi3516-pkg.md#编译)和[烧录](../quick-start/quickstart-appendix-hi3516-pkg.md#烧录)。
- IDE方式具体操作请参考标准系统快速入门[编译](../quick-start/quickstart-appendix-hi3516-ide.md#编译)和[烧录](../quick-start/quickstart-appendix-hi3516-ide.md#烧录)。