Linux设备驱动的核心：bus、device、driver

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一、总线(bus)

    总线是CPU与外设之间的通道。在设备模型中，所有的设备都通过总线相连。用bus_type结构表示总线( )：
struct bus_type {
 const char  *name;//总线名，显示在/sysfs/bus/目录下，如/sysfs/bus/i2c
 struct bus_attribute *bus_attrs;//总线的缺省属性
 struct device_attribute *dev_attrs;//总线上设备的缺省属性
 struct driver_attribute *drv_attrs;//总线上挂接的驱动的缺省属性


//以下是总线的方法

 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);

 struct dev_pm_ops *pm;//电源管理接口，这里不讨论

 struct bus_type_private *p;//总线的私有数据，定义于driver/base/base.h
};

struct bus_type_private {
 struct kset subsys;//代表该总线的kset
 struct kset *drivers_kset;//挂接在该总线上的驱动的kset，如/sysfs/bus/i2c/drivers
 struct kset *devices_kset;//挂载在该总线上的设备的kset，如/sysfs/bus/i2c/devices
 struct klist klist_devices;//挂接在该总线上的设备链表
 struct klist klist_drivers;//挂接在该总线上的驱动链表
 struct blocking_notifier_head bus_notifier;//通知链，暂不讨论
 unsigned int drivers_autoprobe:1;
 struct bus_type *bus;//指向与之关联的bus_type
};


1、总线的注册


    函数bus_register用来向系统注册一个总线：int bus_register(struct bus_type *bus);


    以i2c总线为例，看看内核如何注册i2c总线的。首先，要准备名为“i2c”的bus_type结构：


/* drivers\i2c\i2c-core.c */


struct bus_type i2c_bus_type = {
 .name  = "i2c",
 .dev_attrs = i2c_dev_attrs,
/* 以下暂时省略总线的方法 */
};

  然后调用bus_register来注册i2c总线：


static int __init i2c_init(void)
{
 int retval;


 retval = bus_register(&i2c_bus_type);
......
}


    在调用bus_register(&i2c_bus_type)之后，将会在/sysfs/bus下看到i2c目录，在/sysfs/bus/i2c目录下看到devices和drivers目录。下面简单跟一下bus_register的源码（不考虑操作失败的情况）：


首先，分配bus_type对应的私有数据结构
 struct bus_type_private *priv;


 priv = kzalloc(sizeof(struct bus_type_private), GFP_KERNEL);


将私有数据结构和bus_type对应起来


 priv->bus = bus;
 bus->p = priv;


设置总线的名字如“i2c” 


retval = kobject_set_name(&priv->subsys.kobj, "%s", bus->name);


设置总线所属的kset，此处设置为bus_kset，bus_kset是在buses_init内创建的：


        int __init buses_init(void)
        {
             bus_kset = kset_create_and_add("bus", &bus_uevent_ops, NULL);
             ......
        }
不清楚将bus_kset当成/sysfs/bus目录，而priv->subsys当成/sysfs/bus/xxx（如/sysfs/bus/i2c）目录是否更容易理解其中的层次关系？


 priv->subsys.kobj.kset = bus_kset;