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分类: LINUX

2012-08-06 14:18:50

一、定义:
linux/include/linux/device.h

struct device {       
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;       
struct kobject kobj;       
char    bus_id[BUS_ID_SIZE];    /* position on parent bus */       
struct device_type      *type;       
unsigned     is_registered:1;       
unsigned     uevent_suppress:1;       
struct semaphore sem;    /* semaphore to synchronize calls to * its driver.*/      

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 dev_pm_info    power;
#ifdef CONFIG_NUMA       
int    numa_node;      /* NUMA node this device is close to */
#endif       
u64    *dma_mask;      /* dma mask (if dma'able device) */       
u64   coherent_dma_mask;/* Like dma_mask, but for alloc_coherent mappings as not all

hardware supports 64 bit addresses for consistent allocations such descriptors. */  

struct list_head   dma_pools;      /* dma pools (if dma'ble) */       
struct dma_coherent_mem *dma_mem; /* internal for coherent mem override */      
/* arch specific additions */      
struct dev_archdata     archdata;       
spinlock_t       devres_lock;       
struct list_head devres_head;    /* class_device migration path */       
struct list_head node;       
struct class   *class;       
dev_t devt;   /* dev_t, creates the sysfs "dev" */       
struct attribute_group **groups;   /* optional groups */       
void    (*release)(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 klist {       
spinlock_t k_lock;       
struct list_head k_list;       
void (*get)(struct klist_node *);      
void (*put)(struct klist_node *);
};

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 klist_node {       
struct klist * n_klist;      
struct list_head n_node;      
struct kref n_ref;       
struct completion n_removed;
};

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 *name;       
struct attribute_group **groups;       
int (*uevent)(struct device *dev, char **envp, int num_envp,char *buffer, int

buffer_size);       
void (*release)(struct device *dev);       
int (*suspend)(struct device * dev, pm_message_t state);       
int (*resume)(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){       
pr_debug("DEV: Unregistering device. ID = '%s'\n", dev->bus_id);       
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。

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