sep4020的SD卡linux驱动分析(1)

最近在看SEP4020的SD卡驱动，这次是想深入读下驱动部分源码，并以此了解下linux的驱动架构：

首先介绍下Linux驱动模型的几个概念：

§1 bus
系统中总线由struct bus_type描述，定义为：
struct bus_type {
char * name; 总线类型的名称
struct subsystem subsys; 与该总线相关的subsystem
struct kset drivers; 所有与该总线相关的驱动程序集合
struct kset devices; 所有挂接在该总线上的设备集合
struct bus attribute * bus_attrs; 总线属性
struct device attribute * dev_attrs; 设备属性
struct driver attribute * drv_attrs; 驱动程序属性
int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv);
int (*hotplug) (struct device *dev, char **envp, int num_envp, char *buffer, int buffer_size);
int (*suspend)(struct device * dev, u32 state);
int (*resume)(struct device * dev);
}；
每个bus_type对象都内嵌一个subsystem对象，bus_subsys对象管理系统中所有总线类型的subsystem对象。每个bus_type对象都对应/sys/bus目录下的一个子目录，如PCI总线类型对应于/sys/bus/pci。在每个这样的目录下都存在两个子目录：devices和drivers（分别对应于bus type结构中的devices和drivers域）。其中devices子目录描述连接在该总线上的所有设备，而drivers目录则描述与该总线关联的所有驱动程序。与device_driver对象类似，bus_type结构还包含几个函数（match()、hotplug()等）处理相应的热插拔、即插即拔和电源管理事件。

§2 device
系统中的任一设备在设备模型中都由一个device对象描述，其对应的数据结构struct device
定义为：
struct device {
struct list_head g_list;
struct list_head node;
struct list_head bus_list;
struct list_head driver_list;
struct list_head children;
struct device *parent;
struct kobject kobj;
char bus_id[BUS_ID_SIZE];
struct bus_type *bus;
struct device_driver *driver;
void *driver_data;
/* Several fields omitted */
};
g_list 将该device对象挂接到全局设备链表中，所有的device对象都包含在devices subsys中，并组织成层次结构。Node域将该对象挂接到其兄弟对象的链表中，而bus list则用于将连接到相同总线上的设备组织成链表，driver list则将同一驱动程序管理的所有设备组织为链表。此外，children域指向该device对象子对象链表头，parent域则指向父对象。Device对象还内嵌一个kobject对象，用于引用计数管理并通过它实现设备层次结构。Driver域指向管理该设备的驱动程序对象，而driver data则是提供给驱动程序的数据。Bus域描述设备所连接的
总线类型。

内核提供了相应的函数用于操作device对象。其中device_register()函数将一个新的device对象插入设备模型，并自动在/sys/devices下创建一个对应的目录。device_unregister()完成相反的操作，注销设备对象。get_device()和put_device()分别增加与减少设备对象的引用计数。通常device结构不单独使用，而是包含在更大的结构中作为一个子结构使用，比如描述PCI设备的struct pci_dev，还有我们ldd_dev,其中的dev域就是一个device对象。

§3. driver
系统中的每个驱动程序由一个device_driver对象描述，对应的数据结构定义为：
struct device_driver {
char *name; 设备驱动程序的名称
struct bus_type *bus; 该驱动所管理的设备挂接的总线类型
struct kobject kobj; 内嵌kobject对象
struct list_head devices; 该驱动所管理的设备链表头
int (*probe)(struct device *dev); 指向设备探测函数，用于探测设备是否可以被该驱动程序管理
int (*remove)(struct device *dev); 用于删除设备的函数
/* some fields omitted*/
}；
与device 结构类似，device_driver对象依靠内嵌的kobject对象实现引用计数管理和层次结构组织。内核提供类似的函数用于操作device_driver对象，如get_driver()增加引用计数，driver_register()用于向设备模型插入新的driver对象，同时在sysfs文件系统中创建对应的目录。device_driver()结构还包括几个函数，用于处理热拔插、即插即用和电源管理事件。

（1）设备注册过程

上面三个概念是驱动中接触最多的概念，这三个概念知道了，我们就可以分析驱动和设备的注册，加载流程了，我们先分析设备的注册流程吧，在这里我以我们sep4020的sd控制器结构体sep4020_mmc_device来分析它在启动时怎样注册到内核中的，先给个流程图吧

 

这个就是sd控制器这个设备的注册过程，大家可以跟代码仔细分析下自己的设备，流程应该没什么大的改变，这中间有个很诡异的过程kobject_add，这个kobject是什么东西呢，这个在下篇文章中分析吧，呵呵。

 

（2）驱动注册过程

驱动的注册过程是在相应的驱动文件中，一般在module_init中会掉注册过程来进行的，具体的注册过程，我们还是看下这个流程图吧：

这个流程图就显示了驱动的注册，并在driver_probe_device函数中绑定适配的设备，并在最后调用驱动文件中的sep4020_probe来驱动真正的设备的，这个就是设备和驱动加载的过程