详细介绍Linux2.6设备的驱动模型[转]

迷南。 2022-09-29 00:25 116阅读 0赞

linux 2.6 设备驱动模型

1.背景

随着设备拓扑结构越来越复杂，需要为内核建立一个统一的设备模型，对系统结构做一般性的抽象描述。

有了该抽象结构，可支持多种不同的任务：

a) 电源管理  完成电源管理工作需要对系统结构的理解，且有严格的顺序，如：一个USB宿主适配器，在处理完所有与其相连接的设备面前是不能关闭的；

b) 与用户空间通信  由/sysfs虚拟文件系统展示设备的属性

c) 热插拔设备

d) 对象生命周期

2.sysfs 虚拟文件系统

sysfs 是一个特殊的文件系统，类似于/proc。sysfs不仅象/proc一样允许用户空间访问内核的数据，而且它以更结构化的方式向用户提供内核数据信息。

sysfs的一个目的就是展示设备驱动模型中各组件的层次关系。其顶级目录包括：

a) block

b) device

c) bus

d) drivers

e) class

f) power

g) firmware

每个目录代表一个kobject对象，每个文件代表kobject的属性。

3. Kobject、Kset 和 subsystem

3.1 Kobject

Kobject 是组成设备模型的基本结构。类似于C++中的基类，它嵌入于更大的对象的对象中--所谓的容器--用来描述设备模型的组件。如bus, devices, drivers 都是典型的容器。

容器有了kobject之后，允许内核：

a) 保存对容器的引用计数

b) 保存容器之间的层次关系

c) 为每个容器的属性提供一个用户视图

struct kobject\{

char             \* k\_name;

char               name\[20\];

struct k\_ref       kref;

struct list\_head   entry;

struct kobject   \* parent;

struct kset      \* kset;

struct ktype     \* ktype;

struct dentry    \* dentry;

\};

struct kobj\_type\{

void (\*release) (struct kobject \*);

struct sysfs\_ops \*sysfs\_ops;

struct attribute \*\*default\_attrs;

\};

3.2 Kset

一个kset是嵌入相同类型结构的kobject集合。

struct kset\{

struct subsystem \* subsys;

struct kobj\_type   ktype;

struct list\_head   list;

struct kobject     kobj;

struct kset\_hotplug\_ops \* hotplug\_ops;

\};

3.3 Subsystem

一系列的kset就组成了subsystem. subsystem可以包括不同类型的kset， 它只有两个成员

struct subsystem\{

struct kset kset;

struct rw\_semaphore rwsem;

\};

4.设备驱动模型的组件

4.1 device

struct device\{

struct list\_head   node;

struct list\_head   bus\_list;

struct list\_head   driver\_list;

struct list\_head   children;

struct device      \*parent;

struct kobject     kobj;

char\[\]             bus\_id;

struct bus\_type \*  bus;

struct device\_driver \*driver;

void \*               driver\_data;

void \*               platform\_data;

.....

void (\*)(struct \*device) release;

\};

4.2 driver

struct device\_driver\{

char \*  name;

struct bus\_type \* bus;

struct semaphore  unload\_sem;

struct kobject    kobj;

struct list\_head  devices;

struct module     \*owner;

int(\*probe) (struct device \*) ;

int(\*remove) (struct device \*) ;

void(\*shutdown)(struct device \*) ;

int(\*suspend) (struct device \* unsigned long, unsigned long) ;

int(\*resume) struct device \*, unsigned long) ;

\};

4.3 bus

struct bus\_type\{

char \* name;

struct subsystem subsys;

struct kset drivers;

struct kset devices;

struct bus\_attribute \* bus\_attrs;

struct device\_attribute \*dev\_attrs;

struct driver\_attribute \*drv\_attrs;

int(\*match)(struct device \*, struct device\_driver \*);

int(\*hotplug)(struct device \*, char \*\*, int , char \*, int);

int(\*suspend)(struct device \*, unsigned long);

int(\*resume)(struct device \*);

\};

4.4 class

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