linux 驱动分析

Linux驱动分析


总的来说，linux 2.6以后的内核，其驱动部分，可以分为三大主要部分，分别为，1.linux 驱动模型，2.linux 设备，3.linux 驱动 1.linux 驱动模型的相应数据结构，主要包括，底层的，用来组成/sys/文件系统的，kobject, kset,subsystem.和上层用来抽象设备，驱动，总线的，device,device_driver,bus.等 等。   

接下来，我们主要分析，linux 是如何建立驱动模型的。在
init.c：
/** *    driver_init - initialize driver model.
* *    Call the driver model init functions to initialize their
*    subsystems. Called early from init/main.c.
*/
void __init driver_init(void){   
/* These are the core pieces */   
devices_init();   
buses_init();   
classes_init();   
firmware_init();   
/* These are also core pieces, but must come after the    
* core core pieces.     */ 
 
platform_bus_init();   
system_bus_init();   
cpu_dev_init();   
attribute_container_init();}

2.linux 设备 为例在2.6内核中将每个设备的资源用结构platform_device来描述，该结构体定义在kernel\include\linux\platform_device.h中，
 struct platform_device
{ const char * name;
u32   id;
struct device dev;
u32   num_resources;
struct resource * resource; };
该结构一个重要的元素是resource，该元素存入了最为重要的设备资源信息，定义在kernel\include\linux\ioport.h中，
struct resource {
const char *name;
unsigned long start, end;
unsigned long flags;
struct resource *parent, *sibling, *child; };
下面举个例子来说明一下： 在kernel\arch\arm\mach-pxa\pxa27x.c定义了
tatic struct resource pxa27x_ohci_resources[] = {
[0] = {    .start   = 0x4C000000,   
.end     = 0x4C00ff6f,   
.flags   = IORESOURCE_MEM, },
 [1] = {    .start   = IRQ_USBH1,   
.end     = IRQ_USBH1,   
.flags   = IORESOURCE_IRQ, }, };
这里定义了两组resource，它描述了一个usb host设备的资源，第1组描述了这个usb host设备所占用的 总线地址范围，IORESOURCE_MEM表示第1组描述的是内存类型的资源信息，第2组描述了这个usb host设备 的中断号，IORESOURCE_IRQ表示第2组描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。 有了resource信息，就可以定义platform_device了：
static struct platform_device ohci_device =
{ .name   = "pxa27x-ohci",
.id   = -1,
.dev   = {  
 .dma_mask = &pxa27x_dmamask,   
.coherent_dma_mask = 0xffffffff, },
 .num_resources   = ARRAY_SIZE(pxa27x_ohci_resources),
 .resource        = pxa27x_ohci_resources, };
 有了platform_device就可以调用函数platform_add_devices向系统中添加该设备了，这里的实现是 static int __init pxa27x_init(void) { return platform_add_devices(devices, ARRAY_SIZE(devices)); }




platform_add_devices 的情景分析

platform_add_devices=>device_register(&pdev->dev);

                      device_register=>device_add(dev);
                         
                                       device_add=>bus_add_device(dev);



接下来，我们详细看一下 bus_add_device 这个函数

        list_add_tail(&dev->bus_list, &dev->bus->devices.list);
        device_attach(dev);
        up_write(&dev->bus->subsys.rwsem);
        device_add_attrs(bus, dev);
        sysfs_create_link(&bus->devices.kobj, &dev->kobj, dev->bus_id);

bus_add_device=>device_attach
    if (dev->driver) {
        device_bind_driver(dev);
        return 1;
    }

    if (bus->match) {
        list_for_each(entry, &bus->drivers.list) {
            struct device_driver * drv = to_drv(entry);
            error = driver_probe_device(drv, dev);
            if (!error)
                /* success, driver matched */
                return 1;
            if (error != -ENODEV && error != -ENXIO)
                /* driver matched but the probe failed */
                printk(KERN_WARNING
                    "%s: probe of %s failed with error %d\n",
                    drv->name, dev->bus_id, error);
        }
    }

device_attach=>device_bind_driver:

   
   list_add_tail(&dev->driver_list, &dev->driver->devices);
    sysfs_create_link(&dev->driver->kobj, &dev->kobj,
              kobject_name(&dev->kobj));
    sysfs_create_link(&dev->kobj, &dev->driver->kobj, "driver");

我以 platform device serial_8250 为例 说明一下两个 sysfs_create_link 函数，反映在 sysfs文件系统上实质现象。


steven@steven-laptop:/sys/bus/platform/drivers/serial8250$ ls -l
total 0
--w------- 1 root root 4096 2009-06-29 00:08 bind
lrwxrwxrwx 1 root root    0 2009-06-29 00:08 serial8250 -> ../../../../devices/platform/serial8250
--w------- 1 root root 4096 2009-06-29 00:08 uevent
--w------- 1 root root 4096 2009-06-29 00:08 unbind
steven@steven-laptop:/sys/bus/platform/drivers/serial8250$ cd /sys/devices/platform/serial8250/
steven@steven-laptop:/sys/devices/platform/serial8250$ ls
driver  modalias  power  subsystem  tty  uevent
steven@steven-laptop:/sys/devices/platform/serial8250$ ls -l
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root    0 2009-06-29 00:13 driver -> ../../../bus/platform/drivers/serial8250
-r--r--r-- 1 root root 4096 2009-06-29 00:13 modalias
drwxr-xr-x 2 root root    0 2009-06-29 00:13 power
lrwxrwxrwx 1 root root    0 2009-06-29 00:13 subsystem -> ../../../bus/platform
drwxr-xr-x 6 root root    0 2009-06-29 00:13 tty
-rw-r--r-- 1 root root 4096 2009-06-29 00:13 uevent
steven@steven-laptop:/sys/devices/platform/serial8250$



steven@steven-laptop:/sys/bus/platform/devices$ ls -l
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2009-07-04 23:32 eisa.0 -> ../../../devices/platform/eisa.0
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2009-07-04 23:32 i8042 -> ../../../devices/platform/i8042
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2009-07-04 23:32 iTCO_wdt -> ../../../devices/platform/iTCO_wdt
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2009-07-04 23:32 pcspkr -> ../../../devices/platform/pcspkr
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2009-07-04 23:32 serial8250 -> ../../../devices/platform/serial8250



这里的pxa27x_init必须在设备驱动加载之前被调用，可以把它放到 subsys_initcall(pxa27x_init);

关于 subsys_initcall 参考 说说subsys_initcall3.linux 驱动