RDrive Rust 动态驱动组件

架构设计

rdif-* 接口

硬件通用操作接口，为支持动态分发，接口均设计为object safe。

rdrive-macros

便于驱动注册的宏。

rdrive 动态驱动容器

驱动容器，负责驱动注册、遍历、所有权控制。

设备所有权设计为长期借用模式，通过 Device<T> 进行包装，不同于 Mutex<T>，当一个任务借用了设备后，会获取其所有权，其他任务在尝试借用时会得到 Error 并得到拥有者的任务ID，可用于强制关闭任务。借用者获取所有权后，可进行无锁操作。对 Device<T> 的复制会获取其弱指针，方便其他任务进行快速索引，在中断中可使用弱指针强制获取所有权。

驱动可在不同 crate 进行注册，可实现在一个单独文件中完成所有注册流程，例如：

module_driver!(
    name: "GICv3",
    probe_kinds: &[
        ProbeKind::Fdt {
            compatibles: &["arm,gic-v3"],
            on_probe: OnProbeKindFdt::Intc(probe_gic)
        }
    ]
);

fn probe_gic(node: Node<'_>) -> Result<FdtProbeInfo, Box<dyn Error>> {
    let mut reg = node.reg().ok_or(format!("[{}] has no reg", node.name))?;

    let gicd_reg = reg.next().unwrap();
    let gicr_reg = reg.next().unwrap();
    let gicd = iomap(
        (gicd_reg.address as usize).into(),
        gicd_reg.size.unwrap_or(0x1000),
    );
    let gicr = iomap(
        (gicr_reg.address as usize).into(),
        gicr_reg.size.unwrap_or(0x1000),
    );

    Ok(FdtProbeInfo {
        hardware: Box::new(Gic::new(gicd, gicr, Default::default())),
        fdt_parse_config_fn: fdt_parse_irq_config,
    })
}

上述代码完成了 Gic 驱动注册，在后续 probe 阶段会调用 probe_gic 函数进行驱动创建。

支持通过设备树遍历设备、静态配置设备。

系统适配

1. LinkerScript 添加：

   .driver.register : ALIGN(4K) {
       _sdriver = .;
       *(.driver.register .driver.register.*)
       _edriver = .;
       . = ALIGN(4K);
   }
   

2. 系统代码中添加：

   fn driver_registers() -> &'static [u8] {
       unsafe extern "C" {
           fn _sdriver();
           fn _edriver();
       }
   
       unsafe { &*slice_from_raw_parts(
           _sdriver as *const u8, 
           _edriver as usize - _sdriver as usize) }
   }
   
   fn driver_registers() -> DriverRegisterSlice {
       DriverRegisterSlice::from_raw(driver_registers())
   }
   
   

3. 初始化(设备树方式)：

   fn init() {
       let info = DriverInfoKind::Fdt {
           addr: // 设备树地址,
       };
   
       // 库初始化
       rdrive::init(info);
   
       // 添加驱动注册器
       rdrive::register_append(driver_registers().as_slice());
   
       // 其他设备依赖中断控制器，优先初始化
       rdrive::probe_intc().unwrap();
   
       irq::init_main_cpu();
   
       // 任务等功能依赖系统时钟，优先初始化
       rdrive::probe_timer().unwrap();
   
       time::init_current_cpu();
   }
   

4. 遍历设备：

   rdrive::probe().unwrap();
   

5. 获取设备：

   let mut ls = rdrive::read(|m| m.timer.all());
   let (_, timer) = ls.pop()?;
   
   let mut timer = timer.upgrade()?.spin_try_borrow_by(0.into());
   
   // 可自由使用 mut timer，此时其他任务尝试借用会返回 Error
   

可参照样例：

初始化

驱动注册

设备获取