内核驱动框架

内核(linux-2.6.24)有一个大的框架来管理总线，外设及其驱动。
看外设驱动代码时，明白了这个框架，可以很方便的找到需要看的函数。

1.数据结构

这个框架涉及到3个比较重要的数据结构：
   struct bus_type         用来描述总线
   struct device           用来描述设备
   struct device_driver   用来描述设备驱动

有如下拓扑图


 内核中可以有很多的总线bus_type
 总线bus_type上可以有很多的设备device
 每个设备device都有它所对应的驱动device_driver

struct bus_type {    //…..省略一些成员
    const char      * name;
    struct kset     drivers;
    struct kset     devices;

    int     (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv);
    int     (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
    int     (*probe)(struct device * dev);
    int     (*remove)(struct device * dev);
    void    (*shutdown)(struct device * dev);

    int (*suspend)(struct device * dev, pm_message_t state);
    int (*suspend_late)(struct device * dev, pm_message_t state);
    int (*resume_early)(struct device * dev);
    int (*resume)(struct device * dev);
    unsigned int drivers_autoprobe:1;
};

struct device {        //…..省略一些成员
    struct klist        klist_children;
    struct klist_node   knode_parent;       /* node in sibling list */
    struct klist_node   knode_driver;
    struct klist_node   knode_bus;
    struct device       *parent;
    char    bus_id[BUS_ID_SIZE];         /* position on parent bus */

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

struct device_driver {    //…..省略一些成员
    const char         * name;
    struct bus_type     * bus;
    int (*probe)    (struct device * dev);
    int (*remove)   (struct device * dev);
    void(*shutdown) (struct device * dev);
    int (*suspend)  (struct device * dev, pm_message_t state);
    int (*resume)   (struct device * dev);
};

按照面向对象的思想，
bus_type虚基类，子类包括 platform_bus_type,mdio_bus_type,i2c_bus_type,pci_bus_type等
device是虚基类，子类包括 platform_device,  phy_device,   i2c_client, pci_device等
device_driver虚基类，子类有platform_driver,  phy_driver,i2c_driver, pci_driver等

2.API

框架有几个关键API：
bus_register(stuct bus_type* bus)         用来注册一条总线bus
device_register(struct device *dev)       把dev加到bus的设备列表中去

driver_register(stuct device_driver *drv)   
    1. 遍历bus上所有的dev，调用 drv->match(dev,drv) 对drv与dev进行比对
    2. 比对成功后调用 dev->bus->probe(dev) 或 drv->probe(dev)
    3. 把驱动drv加入到bus的驱动列表中去
    4. 绑定drv和dev

为了便于使用，内核针对不同总线，对上述API进行了包装，衍生出了另外一批API：
platform_driver_register
platform_device_register

phy_driver_register
mdiobus_register



下面讲将这3个API

bus_register(struct bus_type *bus)
    //没啥说的，此函数最重要一点就是 bus->drivers_autoprobe=1

driver_register(struct device_driver *drv)
    --》bus_add_driver(drv)
    //若bus->drivers_autoprobe = 1
        --》driver_attach(drv)
        //遍历bus下所有dev,调用
            --》__driver_attach(dev,drv)
                --》driver_probe_device(drv,dev)
            //调用 bus_type.match(dev, drv)，如果比对成功就执行
                --》really_probe(dev,drv)
                    //调用 bus->probe(dev) 或 drv->probe(dev)

3.总线的注册

所有总线的注册几乎内核启动过程时完成的。

start_kernel()
  --》rest_init()
    --》kernel_init()
      --》do_basic_setup()
        --》do_initcalls()
          --》platform_bus_init()--》bus_register(&platform_bus)
          --》mdio_bus_init()    --》bus_register(&mdio_bus_type)
          --》i2c_init()         --》bus_register(&i2c_bus_type)

粉红色的都是全局变量