Platform 드라이버 작성 — probe·remove·of_match·DT 바인딩
#한 줄 요약
“Platform driver = DT 노드가 match되면 probe가 호출되는 driver입니다.” PCIe도 USB도 아닌 SoC 내장 IP는 거의 모두 platform driver입니다.
#어떤 상황에서 쓰나
SoC의 내장 UART, I2C 컨트롤러, PWM, 자체 IP를 다룰 때 platform driver를 만듭니다. PCI 카드나 USB device처럼 자체적인 enumeration이 있는 bus가 아닌, DT에 적힌 노드로만 존재가 알려지는 device가 대상입니다.
또 한 가지 흔한 작업은 vendor IP의 BSP를 다듬는 일입니다. 이미 작성된 platform driver를 수정해 새 SoC 변형에 맞게 register layout을 바꾸거나 새 compatible string을 추가합니다.
#핵심 개념
| 요소 | 역할 |
|---|---|
platform_driver | driver 측 — probe, remove, of_match_table |
platform_device | device 측 — DT에서 자동 생성 |
of_match_table | DT compatible 문자열 매핑 |
probe | device 발견 시 자원 획득 + 초기화 |
remove | cleanup |
devm_* | device-managed API — auto cleanup |
전형적인 driver 한 장의 골격입니다.
static const struct of_device_id my_of_match[] = { { .compatible = "vendor,foo-v1" }, { .compatible = "vendor,foo-v2", .data = (void *)1 }, { }};MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_of_match);
static struct platform_driver my_driver = { .probe = my_probe, .remove = my_remove, .driver = { .name = "foo", .of_match_table = my_of_match, },};module_platform_driver(my_driver);module_platform_driver가 module_init과 module_exit을 한 줄로 해결합니다.
#코드 / 실제 사용 예
#DT 노드와 driver
// DTfoo@40000000 { compatible = "vendor,foo-v1"; reg = <0x40000000 0x1000>; interrupts = <GIC_SPI 42 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; clocks = <&clkc CLK_FOO>;};// driver probestatic int my_probe(struct platform_device *pdev) { struct device *dev = &pdev->dev; struct my_data *d;
d = devm_kzalloc(dev, sizeof(*d), GFP_KERNEL); if (!d) return -ENOMEM;
d->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0); if (IS_ERR(d->regs)) return PTR_ERR(d->regs);
d->irq = platform_get_irq(pdev, 0); if (d->irq < 0) return d->irq;
d->clk = devm_clk_get(dev, NULL); if (IS_ERR(d->clk)) return PTR_ERR(d->clk);
clk_prepare_enable(d->clk);
if (devm_request_irq(dev, d->irq, my_isr, 0, dev_name(dev), d)) return -EIO;
platform_set_drvdata(pdev, d); return 0;}
static int my_remove(struct platform_device *pdev) { struct my_data *d = platform_get_drvdata(pdev); clk_disable_unprepare(d->clk); return 0; /* devm_* 자원은 자동 해제 */}devm_* API는 driver detach 시 자동으로 자원을 해제합니다. error path와 remove의 cleanup 코드를 거의 모두 제거할 수 있습니다.
#compatible string 여러 개와 data
static const struct of_device_id my_of_match[] = { { .compatible = "vendor,foo-v1", .data = &foo_v1_cfg }, { .compatible = "vendor,foo-v2", .data = &foo_v2_cfg }, { }};
static int my_probe(struct platform_device *pdev) { const struct foo_cfg *cfg = of_device_get_match_data(&pdev->dev); if (!cfg) return -EINVAL;
write_init_regs(cfg->init_seq, cfg->init_len); /* ... */}여러 SoC 변형에 맞는 driver를 한 binary로 묶을 때 .data에 variant별 cfg를 넣어 둡니다. probe에서 of_device_get_match_data로 받습니다.
#DT property 읽기
u32 freq, channels;const char *mode;
of_property_read_u32(dev->of_node, "sample-rate", &freq);of_property_read_u32(dev->of_node, "num-channels", &channels);of_property_read_string(dev->of_node, "mode", &mode);
if (of_property_read_bool(dev->of_node, "enable-foo")) enable_foo();DT property를 type별 helper로 읽습니다. 누락 시 기본값을 둘지 error로 처리할지는 driver마다 다릅니다.
#Reset, regulator, pinctrl
d->reset = devm_reset_control_get_optional(dev, NULL);if (!IS_ERR(d->reset)) reset_control_assert(d->reset);
d->reg = devm_regulator_get(dev, "vdd");if (!IS_ERR(d->reg)) regulator_enable(d->reg);
d->pinctrl = devm_pinctrl_get_select_default(dev);대부분의 IP는 reset → regulator → pinctrl → clock → IRQ 순서로 초기화합니다. devm_* 변종이 거의 모두 존재합니다.
#Power management
static int my_runtime_suspend(struct device *dev) { struct my_data *d = dev_get_drvdata(dev); clk_disable_unprepare(d->clk); return 0;}
static int my_runtime_resume(struct device *dev) { struct my_data *d = dev_get_drvdata(dev); return clk_prepare_enable(d->clk);}
static const struct dev_pm_ops my_pm = { SET_RUNTIME_PM_OPS(my_runtime_suspend, my_runtime_resume, NULL)};
static struct platform_driver my_driver = { ... .driver = { ... .pm = &my_pm, },};pm_runtime_get_sync와 pm_runtime_put을 driver 사용 경로에 끼우면 idle 시 자동으로 clock과 power를 끌 수 있습니다.
#probe defer
static int my_probe(struct platform_device *pdev) { d->clk = devm_clk_get(dev, NULL); if (PTR_ERR(d->clk) == -EPROBE_DEFER) return -EPROBE_DEFER; if (IS_ERR(d->clk)) return PTR_ERR(d->clk); /* ... */}다른 driver가 아직 등록 안 되어 자원을 못 받는 경우 -EPROBE_DEFER를 돌려주면 kernel이 나중에 다시 probe합니다. 부팅 순서 문제의 표준 해결책입니다.
#Module 빌드와 load
# KBuild Makefile에 obj-m += foo.omake ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- modules
# target에서insmod foo.kodmesg | taills /sys/bus/platform/drivers/foo/DT match가 성공하면 dmesg에 probe 메시지가 찍히고 sysfs에 driver 항목이 생깁니다.
#측정 / 성능 비교
| 연산 | 시간 |
|---|---|
| platform_driver_register | ~10 µs (DT scan) |
| probe (단순 IP) | ~1 ms (clock enable 포함) |
| probe (복잡한 IP, multi-reset) | ~10 ms |
| remove | ~수백 µs (devm cleanup 포함) |
probe가 부팅 latency에 직접 영향을 줍니다. 가능하면 async probe(PROBE_PREFER_ASYNCHRONOUS)를 켜 boot 시간을 줄입니다.
RAM 사용량platform driver ~수 KB (code + private data)devm allocations device 해제 시 자동 free#자주 보는 함정
compatible string 오타
compatible = "vendor,fooo"; /* 's' 누락 → driver match 실패 */dmesg에 probe 메시지가 안 보이면 가장 먼저 의심합니다. DT를 dtc -I dtb -O dts board.dtb로 풀어 확인합니다.
devm을 안 쓰고 cleanup 누락
static int my_probe(...) { p = kmalloc(...); if (err) return -EIO; /* p leak */}가능한 모든 자원을 devm_*로 받으면 누락이 사라집니다. 일부 자원은 devm이 없어 수동으로 free해야 하니 그 부분만 goto 패턴으로 처리합니다.
probe defer를 error로 처리
if (IS_ERR(d->clk)) return -EIO; /* -EPROBE_DEFER을 -EIO로 덮어씀 → 영구 실패 */-EPROBE_DEFER는 정상 path입니다. 따로 처리해 그대로 돌려줍니다.
Sleep을 ISR에서
static irqreturn_t my_isr(int irq, void *d) { mutex_lock(&m); /* ISR에서 sleep 함수 — BUG */}ISR top half는 sleep 불가능합니다. 무거운 일은 threaded IRQ나 workqueue로 넘깁니다.
Concurrent open
static int my_open(...) { d->ref++; }여러 user가 동시에 device를 열 수 있습니다. refcount는 atomic이어야 하고, exclusive 모드면 test_and_set_bit을 씁니다.
#정리
- Platform driver의 본질은 DT compatible match와 probe 호출입니다.
devm_*API는 detach 시 자동 cleanup이라 error path를 거의 없앱니다.of_device_get_match_data로 SoC variant별 cfg를 한 binary로 묶습니다.- 자원 획득 순서는 reset → regulator → pinctrl → clock → IRQ가 표준입니다.
-EPROBE_DEFER는 부팅 순서 문제의 표준 해결책입니다.- Runtime PM은 pm_runtime_get/put 두 호출만 끼우면 자동 절전이 활성화됩니다.
다음 편부터 7-09~7-13은 별도로 다루고, 본 시리즈에서는 Buildroot 기초로 넘어갑니다.
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