Linux内核驱动之总线

总线是处理器和一个或多个设备之间的通道，在设备模型中, 所有的设备都通过总线相连, 甚至是内部的虚拟"platform"总线。总线可以相互插入。设备模型展示了总线和它们所控制的设备之间的实际连接。
在 Linux 设备模型中, 总线由 bus_type 结构表示, 定义在  ：

*linux/device.h*/
51 struct bus_type {
52 const char *name;
53 struct bus_attribute *bus_attrs;
54 struct device_attribute *dev_attrs;
55 struct driver_attribute *drv_attrs;
56
57 int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);
58 int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
59 int (*probe)(struct device *dev);
60 int (*remove)(struct device *dev);
61 void (*shutdown)(struct device *dev);
62
63 int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
64 int (*suspend_late)(struct device *dev, pm_message_t state);
65 int (*resume_early)(struct device *dev);
66 int (*resume)(struct device *dev);
67
68 struct dev_pm_ops *pm;
69
70 struct bus_type_private *p;
71 };

其中name是总线的名字， bus_attrs是总线的属性

总线的注册和删除：

总线的注册有两个步骤：

1、定义一个bus_type结构体，并设置好需要设置的结构体成员。

2、调用函数bus_register注册总线。函数原型如下：

/*drivers/base/bus.c*/

865 int bus_register(struct bus_type *bus)

该调用有可能失败，所以必须检查它的返回值，如果注册成功，会在/sys/bus下看到指定名字的总线。

总线删除时调用：

/*drivers/base/bus.c*/

946 void bus_unregister(struct bus_type *bus) 

总线注册实例：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/device.h>

struct bus_type my_usb_bus =
{
    .name = "my_usb", //定义总线的名字为usb，注册成功后将在/sys/bus目录下看到
};

static int __init usb_bus_init(void)
{
    int ret;

    /*总线注册，必须检测返回值*/
    ret = bus_register(&my_usb_bus);
    if(ret){
        printk("bus register failed!\n");
        return ret;
    }

    printk("usb bus init\n");

    return ret;
}

static void __exit usb_bus_exit(void)
{
    bus_unregister(&my_usb_bus);
}

module_init(usb_bus_init);
module_exit(usb_bus_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

总线方法

int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv) 当一个新设备或者驱动被添加到这个总线时，该方法被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以，则返回非零值。

int (*uevent)(struct device *dev, char **envp, int num_envp, char *buffer, int buffer_size) 在为用户空间产生热插拔事件之前，这个方法允许总线添加环境变量。

 

总线属性添加和删除：

    个人理解，设置总线的属性后，会在对应的总线目录下增加了一个新的文件，通过对该文件的读写访问，触发相应的函数操作，从而实现/sys/的文件接口与内核设备模型的数据交互。

/*linux/sysfs.h*/
28 struct attribute {
29 const char *name; //设定该文件的名字
30 struct module *owner; //设定该文件的属主
31 mode_t mode; //设定该文件的文件操作权限
32 };
/*linux/device.h*/
38 struct bus_attribute {
39 struct attribute attr;
40 ssize_t (*show)(struct bus_type *bus, char *buf);
41 ssize_t (*store)(struct bus_type *bus, const char *buf, size_t count);
42 };

bus_attribute中有两个函数指针，show和store。

当访问总线目录中的name文件时，就会触发show函数，一般会将指定的信息存放到数组buf，并传到用户空间显示。

当修改总线目录中的name文件是，就会触发stroe函数，一般会将从用户空间传来的buf指针存放的count个字节内容存放到内核中。

由此可以看到，通过这样的文件，就能实现sys目录下的文件与内核设备模型之间的数据交互。

设置总线属性有两个步骤：

1、创建并初始化bus_attribute结构，使用宏BUS_ATTR

BUS_ATTR(_name, _mode, _show, _store) 

该宏会定义一个名叫bus_attr__name（红色部分是固定的）的bus_attibute的结构，并且成员name设置为_name，文件权限mode设置为_mode，两个函数调用分别人show和store。

2、将bus_attibute添加到指定的总线上，使用以下调用：

/*/drivers/base/bus.c*/

123 int bus_create_file(struct bus_type *bus, struct bus_attribute *attr) 

该函数失败时返回错误号。

一旦调用该函数，会就在指定bus总线的目录下新建一个名叫_name的文件，权限为_mode，当访问和修改该文件是会分别调用show和store函数调用。

如果不需要该属性时，使用以下函数删除：

/*/drivers/base/bus.c*/

135 void bus_remove_file(struct bus_type *bus, struct bus_attribute *attr) 

源码实例：

#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>

static char *Version = "$Revision: 1.0 $";

/*当一个新设备或者驱动被添加到这个总线时,该方法被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以,则返回非零值。*/
static int my_match(struct device *dev, struct device_driver *driver)
{
        return !strncmp(dev->kobj.name, driver->name, strlen(driver->name));
}

/*声明总线*/
struct bus_type my_bus_type = {
        .name = "my_bus", //总线名字
        .match = my_match, //总线match函数指针
};

static ssize_t show_bus_version(struct bus_type *bus, char *buf)
{
        return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n", Version);
}

/*内核代码中如此定义：#define BUS_ATTR(_name, _mode, _show, _store) \
struct bus_attribute bus_attr_##_name = __ATTR(_name, _mode, _show, _store),
它将bus_attr_作为给定的name的前缀来创建总线的真正名称。对应下面的是bus_attr_version*/
static BUS_ATTR(version, S_IRUGO, show_bus_version, NULL);

/*模块加载函数*/
static int __init my_bus_init(void)
{
        int ret;

        /*注册总线*/
        ret = bus_register(&my_bus_type);
        if (ret)
                return ret;

        /*创建属性文件*/
        if (bus_create_file(&my_bus_type, &bus_attr_version))
                printk(KERN_NOTICE "Fail to create version attribute!\n");

        return ret;
}

/*模块卸载函数*/
static void my_bus_exit(void)
{
        bus_unregister(&my_bus_type);
}

module_init(my_bus_init);
module_exit(my_bus_exit);

MODULE_AUTHOR("Lzy");
MODULE_LICENSE("GPL");