總線設(shè)備驅(qū)動

linux內(nèi)核學(xué)習(xí)---總線，設(shè)備，驅(qū)動Linux設(shè)備模型中三個很重要的概念就是總線，設(shè)備，驅(qū)動.即bus,device,driver,而實際上內(nèi)核中也定義了這么一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他們是structbus_type,structdevice，structdevice_driver，這三個重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都來自一個地方,include/linux/device.h.我們知道總線有很多種,pci總線,scsi總線,usb總線，所以我們會看到Linux內(nèi)核代碼中出現(xiàn)pci_bus_type，scsi_bus_type，usb_bus_type，他們都是structbus_type類型的變量.而structbus_type結(jié)構(gòu)中兩個非常重要的成員就是structksetdrivers和structksetdevices。kset和另一個叫做kobject正是LinuxKernel2.6中設(shè)備模型的基本元素。這里我們只需要知道,drivers和devices的存在,讓structbus_type與兩個鏈表聯(lián)系了起來，一個是devices的鏈表，一個是drivers的鏈表，也就是說，知道一條總線所對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就可以找到這條總線所關(guān)聯(lián)的設(shè)備有哪些，又有哪些支持這類設(shè)備的驅(qū)動程序.而要實現(xiàn)這些，就要求每次出現(xiàn)一個設(shè)備就要向總線匯報,或者說注冊，每次出現(xiàn)一個驅(qū)動，也要向總線匯報，或者說注冊.比如系統(tǒng)初始化的時候，會掃描連接了哪些設(shè)備，并為每一個設(shè)備建立起一個structdevice的變量，每一次有一個驅(qū)動程序，就要準(zhǔn)備一個structdevice_driver結(jié)構(gòu)的變量.把這些變量統(tǒng)統(tǒng)加入相應(yīng)的鏈表,device插入devices鏈表,driver插入drivers鏈表.這樣通過總線就能找到每一個設(shè)備，每一個驅(qū)動。structbus_type中為devices和drivers準(zhǔn)備了兩個鏈表，而代表device的結(jié)構(gòu)體structdevice中又有兩個成員，structbus_type*bus和structdevice_driver*driver。同樣，代表driver的結(jié)構(gòu)體structdevice_driver同樣有兩個成員,structbus_type*bus和structlist_headdevices。structdevice和structdevice_driver的定義和structbus_type一樣，在include/linux/device.h中。憑一種男人的直覺，可以知曉，structdevice中的bus記錄的是這個設(shè)備連在哪條總線上，driver記錄的是這個設(shè)備用的是哪個驅(qū)動，反過來，structdevice_driver中的bus代表的也是這個驅(qū)動屬于哪條總線,devices記錄的是這個驅(qū)動支持的那些設(shè)備，沒錯，是devices（復(fù)數(shù)），而不是device（單數(shù)），因為一個驅(qū)動程序可以支持一個或多個設(shè)備，反過來一個設(shè)備則只會綁定給一個驅(qū)動程序。上面是理論知識，下面我們具體以展訊平臺的I2C設(shè)備重力加速度傳感器MC3XXX驅(qū)動為例進行實例分析：1.首先在Board-sp7715ga.c文件中通過sc8810_add_i2c_devices函數(shù)（其實是i2c_register_board_info函數(shù)）將指定的I2C設(shè)備（MC3XXX_ACC_I2C_NAME,MC3XXX_ACC_I2C_ADDR---包括設(shè)備名和設(shè)備地址）申請一個I2Cstructdevice結(jié)構(gòu)，并且掛入I2C總線中的devices鏈表中來。注意：該device掛入devices鏈表的操作會先于I2C設(shè)備驅(qū)動加載的操作被執(zhí)行。i2c_register_board_info函數(shù)對此進行了特別說明：/*SystemsusingtheLinuxI2Cdriverstackcandeclaretablesofboardinfowhiletheyinitialize.Thisshouldbedoneinboard-specificinitcodeneararch_initcall()time,orequivalent,beforeanyI2Cadapterdriverisregistered.Forexample,mainboardinitcodecoulddefineseveraldevices,ascouldtheinitcodeforeachdaughtercardinaboardstack.**TheI2Cdeviceswillbecreatedlater,aftertheadapterfortherelevantbushasbeenregistered.Afterthatmoment,standarddrivermodeltoolsareusedtobind"newstyle"I2Cdriverstothedevices.Thebusnumberforanydevicedeclaredusingthisroutineisnotavailablefordynamicallocation.*/2.具體的驅(qū)動程序在Mc3xxx.c文件中。module_init(mc3xxx_i2c_init)被稱為驅(qū)動程序的初始化入口(driverinitializationentrypoint)。當(dāng)我們使用insmod這個命令去安裝的時候(內(nèi)核配置該模塊為M)或者程序啟動運行到該模塊的時候(內(nèi)核配置為Y,該模塊編譯入內(nèi)核)，module_init()注冊的函數(shù)mc3xxx_i2c_init將會被執(zhí)行。3.mc3xxx_i2c_init函數(shù)調(diào)用了i2c_add_driver（&mc3xxx_driver）命令，開始注冊其structdevice_driver結(jié)構(gòu),然后它去I2C總線的devices鏈表（注意：該鏈表在步驟1中已被更新入mc3xxx設(shè)備）中去尋找（遍歷），去尋找每一個還沒有綁定driver的設(shè)備，即structdevice中的structdevice_driver指針仍為空的設(shè)備，然后它會去觀察這種設(shè)備的特征（mc3xxx_driver驅(qū)動中的id_table表，第4點對此進行專門的說明），看是否是他所支持的設(shè)備，如果是,那么調(diào)用一個叫做device_bind_driver的函數(shù),將設(shè)備與驅(qū)動進行綁定.換句話說,把structdevice中的structdevice_driverdriver指向這個mc3xxx_driver,而structdevice_drivermc3xxx_driver把structdevice加入他的那張structlist_headdevices鏈表中來.就這樣,bus,device，和driver，這三者之間或者說他們中的兩兩之間，就給聯(lián)系上了.4.一個driver可以支持多個device,一個linux系統(tǒng)里也有不同的device和driver。那么當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個device的時候,如何知道哪個driver才是她的Mr.Right呢?這就是id_table的用處，讓structmc3xxx_driver準(zhǔn)備一張表，里邊注明該driver支持哪些設(shè)備，這總可以了吧.如果你這個設(shè)備屬于這張表里的，那么ok,綁定吧。實際上id_table這個結(jié)構(gòu)體對每一個設(shè)備來說，就相當(dāng)于是她的身份證，記錄了她的一些基本信息，通常我們的身份證上會記錄我們的姓名，性別，出生年月,戶口地址等等，而linux各種設(shè)備她也有她需要記錄的信息,以區(qū)分她和別的linux設(shè)備，比如Vendor-廠家,Product-產(chǎn)品,以及其他一些比如產(chǎn)品編號，產(chǎn)品的類別，遵循的協(xié)議等。于是我們知道，一個I2Cdriver會把它的這張id表去和每一個I2C設(shè)備的實際情況進行比較，如果該設(shè)備的實際情況和這張表里的某一個id相同，準(zhǔn)確地說，只有這許多特征都吻合,才能夠把一個I2Cdevice和這個I2Cdriver進行綁定，這些特征哪怕差一點也不行。附：mc3xxx驅(qū)動結(jié)構(gòu)體staticstructi2c_drivermc3xxx_driver={.driver={.name=MC3XXX_DEV_NAME,.owner=THIS_MODULE,},.probe=mc3xxx_i2c_probe,.remove=mc3xxx_i2c_remove,.suspend=mc3xxx_i2c_sus