Linux裝置模型

2021-10-06 08:13:07 字數 2036 閱讀 9640

linux裝置驅動模型

我們在寫最簡單的裝置驅動程式的時候，我們將所有的硬體資訊都儲存在了驅動**中，這樣有乙個非常明顯的不足：會導致驅動程式的通用性極差，一旦硬體平台或硬體連線有鎖改變，就一定要修改驅動**。為了解決這個問題，linux在2.6版本之後，新增了「匯流排—裝置—驅動」的linux裝置模型，有效地實現了裝置和驅動的分離。

該裝置模型通過幾個資料結構來反映當前系統中匯流排、裝置以及驅動的工作狀況，提出了以下幾個重要概念：

1、匯流排

在實際的應用中，大部分的外設都是連線在匯流排上，它們之間的物理連線，如下圖所示：

在驅動設計中，匯流排驅動的主要工作是負責管理兩個鍊錶。分別是新增到該匯流排的裝置鍊錶以及註冊到該匯流排的驅動鏈表。當你向匯流排新增（移除）乙個裝置（驅動）時，便會在對應的列表上新增新的節點，同時對掛載在該匯流排的驅動以及裝置進行匹配，在匹配過程中會忽略掉那些已經有驅動匹配的裝置。

前面我們說過，核心是以資料結構的方式來管理匯流排、裝置和驅動的，那麼在核心中匯流排的資料結構是怎樣的呢？核心中使用結構體bus_type來表示匯流排，具體內容如下：

struct bus_type 


;
我們可以通過下面兩個函式向核心註冊或登出乙個匯流排。

//註冊匯流排


intbus_register


(struct bus_type *bus)


;//登出匯流排


void


bus_unregister


(struct bus_type *bus)


;
但是，linux核心已經為我們寫好了大部分匯流排驅動，我們一般不用自行去註冊乙個新的匯流排。

/sys/bus/目錄中包含了當前系統中已經註冊了的所有匯流排，例如i2c，spi，platform等。每個匯流排目錄都擁有兩個子目錄devices和drivers，分別記錄著掛載在該匯流排的所有裝置以及驅動。

2、裝置

在核心使用device結構體來描述我們的物理裝置，如下所示：

struct device 


;
我們可以通過下面兩個核心api函式向核心註冊或登出乙個裝置：

//註冊裝置


intdevice_register


(struct device *dev)


;//登出裝置


void


device_unregister


(struct device *dev)


;
當成功註冊匯流排時，會在/sys/bus目錄下建立對應匯流排的目錄，該目錄下有兩個子目錄，分別是drivers和devices，我們使用device_register註冊的裝置從屬於某個匯流排時，該匯流排的devices目錄下便會存在該裝置檔案。

3、驅動

裝置能否正常工作，取決於驅動。驅動需要告訴核心，自己可以驅動哪些裝置，如何初始化裝置。在核心中，使用device_driver結構體來描述我們的驅動。

struct device_driver 


;
核心提供了driver_register函式以及driver_unregister函式來註冊/登出驅動，成功註冊的驅動會記錄在/sys/bus/< bus >/drivers目錄，函式原型如下所示：

int


driver_register


(struct device_driver *drv)


;void


driver_unregister


(struct device_driver *drv)


;

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