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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。
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所示。
环境准备具体操作请参考标准系统基础环境搭建。
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。
本例中涉及的文件及路径如下表：
表 1 文件说明
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);
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。
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
}
}
}
}
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）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。
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;
}
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。
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,
};
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;
}
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。
编译及烧录。
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