struct device结构体(2.6.23)

一、定义：
linux/include/linux/device.h

struct device {
        struct             ;
        struct        ;           /* node in sibling list */
        struct        ;
        struct        ;
        struct device           *;

        struct  ;
        char    [];    /* position on parent bus */
        struct device_type      *;
        unsigned                :1;
        unsigned                :1;

        struct         ;    /* semaphore to synchronize calls to
                                         * its driver.
                                         */

        struct  * ;          /* type of bus device is on */
        struct device_driver *;   /* which driver has allocated this
                                           device */
        void            *;   /* data private to the driver */
        void            *; /* Platform specific data, device
                                           core doesn't touch it */
        struct dev_pm_info      ;

#ifdef 
        int             ;      /* NUMA node this device is close to */
#endif
                     *;      /* dma mask (if dma'able device) */
                     ;/* Like dma_mask, but for
                                             alloc_coherent mappings as
                                             not all hardware supports
                                             64 bit addresses for consistent
                                             allocations such descriptors. */

        struct         ;      /* dma pools (if dma'ble) */

        struct  *; /* internal for coherent mem
                                             override */
        /* arch specific additions */
        struct dev_archdata     ;

                      devres_lock;
        struct         devres_head;

        /* class_device migration path */
        struct         ;
        struct             *;
        dev_t                   devt;           /* dev_t, creates the sysfs "dev" */
        struct   **;       /* optional groups */

        void    (*)(struct device * dev);
};

二、作用：
用于描述设备相关的信息设备之间的层次关系，以及设备与总线、驱动的关系。
三、详解：
1、struct klist            klist_children;
struct klist被定义在linux/include/linux/klist.h中，原型是：

struct  {
                      ;
        struct         ;
        void                    (*)(struct  *);
        void                    (*)(struct  *);
};

可见它是对struct list_head的扩展，在此它的作用是连接设备列表中的孩子列表。
2、struct klist_node       knode_parent; /* node in sibling list */
struct klist_node被定义在linux/include/linux/klist.h，原型是：

struct  {
        struct             * ;
        struct         ;
        struct              ;
        struct        ;
};

在此它的作用是表示它的兄弟节点。
3、struct klist_node       knode_driver;
表示它的驱动节点。
4、struct klist_node       knode_bus;
表示总线节点。
5、struct device           *parent;
指向其父设备。
6、struct kobject kobj;
这里http://blog.chinaunix.net/u1/55599/showart.php?id=1086478有对kobject的解释，此处它是内嵌的一个kobject对象。
7、char    bus_id[BUS_ID_SIZE]; 
bus_id表示其在父总线上的位置。BUS_ID_SIZE被定义为：

#define KOBJ_NAME_LEN 20 /*linux/include/linux/kobject.h*/
#define BUS_ID_SIZE KOBJ_NAME_LEN  /*linux/include/linux/device.h*/

所以表示位置的字符串长度不能超过20。
8、struct device_type      *type;
被定义在/linux/include/linux/device.h中，原型是：

struct device_type {
        const char *;
        struct  **;
        int (*)(struct device *dev, char **, int ,
                      char *, int );
        void (*)(struct device *dev);
        int (*)(struct device * dev,  );
        int (*)(struct device * dev);
};

device_type结构表示设备的类型。一个设备类或者总线可以包含不同类型的设备，例如“分区”和“磁盘” ， “鼠标”和“事件” 。device_type就可以标识某个设备类型和该设备的特有信息，它就等同于kobject结构中的kobj_type一样。如果name数据成员被指定，那么uevent成员函数就会把它包含在DEVTYPE变量中。
9、unsigned is_registered:1;
标识该设备是否已经被注册过。is_registered:1这样的形式表示is_registered这个变量只有一位。在32位linux系统下，unsigned是4字节32位，而经过is_registered:1这样的限制后，变量is_registered只有一位，其取值只能是1或者0，相当于声明了一个boolean类型的变量。在此种用法中，后面指定数据宽度的值只能大于0且小于本身的数据宽度。
10、struct bus_type * bus;
指向所连接总线的指针。
11、struct device_driver *driver;
指向被分配到该设备的设备驱动。
12、u64 *dma_mask;    /*指向设备DMA屏蔽字。*/
u64 coherent_dma_mask;/*设备一致性DMA的屏蔽字。*/
struct list_head dma_pools;  /*聚集的DMA缓冲池。*/
struct dma_coherent_mem *dma_mem; /*指向设备所使用的一致性DMA存储器描述符的指针*/
13、spinlock_t devres_lock;
定义一个设备自旋锁，用于互斥访问设备。关于自旋锁的详细讲解参考：

14、void    (*release)(struct device * dev);
释放设备描述符的回调函数。
四、操作：
linux内核系统了一系列完整的对device操作的函数。
1、其中device_register()函数用来将一个新的device对象插入设备模型。它在linux/drivers/base/core.c中被实现：

int device_register(struct device *dev)
{
        device_initialize(dev);
        return device_add(dev);
}

 该函数首先是调用device_initialize()初始化device结构，具体是初始化嵌入的kobject结构dev->kobj,初始化列表中的孩子列表kobj->klist_children，初始化DMA缓冲池dev->dma_pools,初始化自旋锁dev->devres_lock等。接下来device_add()函数才真正将该device对象dev插入设备模型中。device_add()函数首先是通过kboject_add()函数将它添加到kobject层次，再把它添加都全局和兄弟链表中，最后添加到其他相关的子系统的驱动程序模型，完成device对象的注册。
 2、device_unregister()完成相反的过程：/linux/drivers/base/core.c

void device_unregister(struct device * dev)
{
        ("DEV: Unregistering device. ID = '%s'\n", dev->);
        device_del(dev);
        put_device(dev);
}

它会先以KERN_DEBUG级别打印注销设备的信息，然后才真正删除设备，减少设备对象的引用计数。
3、get_device()和put_device()分别是增加和减少设备对象的引用计数。这两个函数都定义在：/linux/drivers/base/core.c中。具体是应用在注册device对象时，device_add()函数会调用get_device()增加对该device对象的引用计数。在注销设备对象时，device_unregister()函数直接调用put_device()函数减少对该device对象的引用计数。