linux设备：初始化

事情是如何发生的？

当按下开机键后，电脑经过自检，执行引导程序，内核初始化，然后创建了内核线程init线程，init线程调用do_basic_setup()来初始化外部设备，加载驱动程序....  （这一段实在其他地方看来的，并不表示我看过内核初始化的代码）

static void __init do_basic_setup(void)
{
    init_workqueues();
    cpuset_init_smp();
    usermodehelper_init();
    init_tmpfs();
    driver_init();    /* 初始化设备 */
    init_irq_proc;
    do_ctors();
    do_initcalls();
}

下面是driver_init()函数

void __init driver_init(void)
{
    /* These are the core pieces */
    devtmpfs_init();
    devices_init();   /* 设备初始化 */
    buses_init();     /* 总线初始化 */
    classes_init();   /* 类初始化 */
    firmware_init();
    hypervisor_init();

    /* These are also core pieces, but must come after the
     * core core pieces.
     */
    platform_bus_init();
    system_bus_init();
    cpu_dev_init();
    memory_dev_init();
}

它又调用了devices_init()、buses_init()、chasses_init()；

下面是devices_init()

int __init devices_init(void)
{
    /* 创建/sys/devices目录 和 devices_kset */
    devices_kset = kset_create_and_add("devices", &device_uevent_ops, NULL);
    if (!devices_kset)
        return -ENOMEM;
    /* 创建/sys/dev目录 和 dev_kobj */
    dev_kobj = kobject_create_and_add("dev", NULL);
    if (!dev_kobj)
        goto dev_kobj_err;
    /* 创建/sys/dev/block目录 和sysfs_dev_block_kobj */
    sysfs_dev_block_kobj = kobject_create_and_add("block", dev_kobj);
    if (!sysfs_dev_block_kobj)
        goto block_kobj_err;
    /* 创建/sys/dev/char目录 和 sysfs_dev_char_kobj */
    sysfs_dev_char_kobj = kobject_create_and_add("char", dev_kobj);
    if (!sysfs_dev_char_kobj)
        goto char_kobj_err;

    return 0;

 char_kobj_err:
    kobject_put(sysfs_dev_block_kobj);
 block_kobj_err:
    kobject_put(dev_kobj);
 dev_kobj_err:
    kset_unregister(devices_kset);
    return -ENOMEM;
}

因此devices_init()就是调用kset_create_and_add和kobject_create_and_add函数来创建kset和kobject对象。

devices_kset = kset_create_and_add("devices", &device_uevent_ops, NULL);

dev_kobj = kobject_create_and_add("dev", NULL);

sysfs_dev_block_kobj = kobject_create_and_add("block", dev_kobj);

sysfs_dev_char_kobj = kobject_create_and_add("char", dev_kobj);

下面的buses_init，classes_init，firmware_init，hypervisor_init与此类似，下面列出这些函数创建的kset和kobject对象。在创建这些对象的时候也会在/sys目录下创建相应的目录。

buses_init:
     bus_kset = kset_create_and_add("bus", &bus_uevent_ops, NULL);

classes_init:
     class_kset = kset_create_and_add("class", NULL, NULL);

firmware_init:
     firmware_kobj = kobject_create_and_add("firmware", NULL);

hypervisor_init:
     hypervisor_kobj = kobject_create_and_add("hypervisor", NULL);

接着是函数：platform_bus_init()，

int __init platform_bus_init(void)
{
    int error;
    early_platform_cleanup();
    /* 注册了platform_bus, 即在/sys/devices目录下创建了platform目录，以及目录下的相关属性文件*/
    error = device_register(&platform_bus);
    if(error) return error;
    /* 注册platform_bus_type, 在/sys/bus/目录下创建了platform目录，及相应的属性文件 */
    error = bus_register(&platform_bus_type);
    if(error) device_unregister(&platform_bus);
    return error;
}

/* platform_bus的定义 */
struct device platform_bus = {
    .init_name = "platform",
};

/* platform_bus_type的定义 */
struct bus_type platform_bus_type = {
    .name      = "platform",
    .dev_attrs = platform_dev_attrs,
    .match     = platform_match,
    .uevent    = platform_uevent,
    .pm        = &platform_dev_pm_ops
};

接着是：system_bus_init();

该函数创建了system_kset，以及/sys/devices下的system目录：

= ("system", , &devices_kset->);

接着是：cpu_dev_init();

int __init cpu_dev_init(void)
{
    int err;
    /* 见下面 */
    err = sysdev_class_register(&cpu_sysdev_class);
    if (!err)
/*  调用了sysdev_class_create_file(&cpu_sysdev_class, []);
    为数组cpu_state_attr中的属性创建文件，即创建了online, possible, present, kernel_max，offline .
    读这些文件时会调用相应的函数：print_cpus_online, print_cpus_kernel_max, print_cpus_onlinetype, print_cpus_possibletype, print_cpus_presenttype */
        err = cpu_states_init();

#if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
    if (!err)
        err = sched_create_sysfs_power_savings_entries(&cpu_sysdev_class);
#endif

    return err;
}


struct sysdev_class cpu_sysdev_class = {
.name = "cpu",
};


struct sysdev_class {
const char *name;
struct list_head	drivers;

/* Default operations for these types of devices */
int	(*shutdown)(struct sys_device *);
int	(*suspend)(struct sys_device *, pm_message_t state);
int	(*resume)(struct sys_device *);
struct kset		kset;
};

这里的sysdev_class结构体类似与bus_type和device。

在system_bus_init函数创建了system_kset，

下面是sysdev_class_register()函数

int sysdev_class_register(struct sysdev_class *cls)
{
...
    INIT_LIST_HEAD(&cls->drivers);
    memset(&cls->kset.kobj, 0x00, sizeof(struct kobject));
    cls->kset.kobj.parent = &system_kset->kobj;
    cls->kset.kobj.ktype = &ktype_sysdev_class;
    cls->kset.kobj.kset = system_kset;

    retval = kobject_set_name(&cls->kset.kobj, "%s", cls->name);
...
    return kset_register(&cls->kset);
}

可见这里就是将cpu_sysdev_class加入到设备模型中去，该对象的父kset为system_kset，ktype为ktype_sysdev_class。

因此在/sys/devices/system目录下创建了cpu目录

最后是memory_dev_init函数

简单看下该函数就知道这个和上面的cpu_dev_init是类似的。

int __init memory_dev_init(void)
{
    unsigned int i;
    int ret;
    int err;

    memory_sysdev_class.kset.uevent_ops = &memory_uevent_ops;
    ret = sysdev_class_register(&memory_sysdev_class);
    if (ret)
        goto out;

    /*
     * Create entries for memory sections that were found
     * during boot and have been initialized
     */
    for (i = 0; i < NR_MEM_SECTIONS; i++) {
        if (!present_section_nr(i))
            continue;
        err = add_memory_block(0, __nr_to_section(i), MEM_ONLINE,
                    0, BOOT);
        if (!ret)
            ret = err;
    }

    err = memory_probe_init();
    if (!ret)
        ret = err;
    err = block_size_init();
    if (!ret)
        ret = err;
out:
    if (ret)
        printk(KERN_ERR "%s() failed: %d\n", __func__, ret);
    return ret;
}

(非常奇怪，在我的ubuntu 10.10上竟然没有找到/sys/device/system/memory目录，内核版本是2.6.35-32-generic, x86，不该呀，有人知道原因吗？）

可以看出整个driver_init()只是在/sys下创建了一系列的kset和kobject对象和相应的目录，但没有创建任何真正的设备，或者虚拟的设备。比如/sys/devices/system/cpu目录下的cpu0目录的创建，这些可能是在do_initcalls中处理的，我得先搞清楚这个函数是怎么起作用的。