總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)

linux內(nèi)核學(xué)習(xí)---總線，設(shè)備，驅(qū)動(dòng)Linux設(shè)備模型中三個(gè)很重要的概念就是總線，設(shè)備，驅(qū)動(dòng).即bus,device,driver,而實(shí)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(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都來(lái)自一個(gè)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(huì)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(gè)非常重要的成員就是structksetdrivers和structksetdevices。kset和另一個(gè)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(gè)鏈表聯(lián)系了起來(lái)，一個(gè)是devices的鏈表，一個(gè)是drivers的鏈表，也就是說(shuō)，知道一條總線所對(duì)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(dòng)程序.而要實(shí)現(xiàn)這些，就要求每次出現(xiàn)一個(gè)設(shè)備就要向總線匯報(bào),或者說(shuō)注冊(cè)，每次出現(xiàn)一個(gè)驅(qū)動(dòng)，也要向總線匯報(bào)，或者說(shuō)注冊(cè).比如系統(tǒng)初始化的時(shí)候，會(huì)掃描連接了哪些設(shè)備，并為每一個(gè)設(shè)備建立起一個(gè)structdevice的變量，每一次有一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，就要準(zhǔn)備一個(gè)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(guò)總線就能找到每一個(gè)設(shè)備，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)。structbus_type中為devices和drivers準(zhǔn)備了兩個(gè)鏈表，而代表device的結(jié)構(gòu)體structdevice中又有兩個(gè)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(gè)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(gè)設(shè)備連在哪條總線上，driver記錄的是這個(gè)設(shè)備用的是哪個(gè)驅(qū)動(dòng)，反過(guò)來(lái)，structdevice_driver中的bus代表的也是這個(gè)驅(qū)動(dòng)屬于哪條總線,devices記錄的是這個(gè)驅(qū)動(dòng)支持的那些設(shè)備，沒(méi)錯(cuò)，是devices（復(fù)數(shù)），而不是device（單數(shù)），因?yàn)橐粋€(gè)驅(qū)動(dòng)程序可以支持一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，反過(guò)來(lái)一個(gè)設(shè)備則只會(huì)綁定給一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序。上面是理論知識(shí)，下面我們具體以展訊平臺(tái)的I2C設(shè)備重力加速度傳感器MC3XXX驅(qū)動(dòng)為例進(jìn)行實(shí)例分析：1.首先在Board-sp7715ga.c文件中通過(guò)sc8810_add_i2c_devices函數(shù)（其實(shí)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(qǐng)一個(gè)I2Cstructdevice結(jié)構(gòu)，并且掛入I2C總線中的devices鏈表中來(lái)。注意：該device掛入devices鏈表的操作會(huì)先于I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載的操作被執(zhí)行。i2c_register_board_info函數(shù)對(duì)此進(jìn)行了特別說(shuō)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(dòng)程序在Mc3xxx.c文件中。module_init(mc3xxx_i2c_init)被稱為驅(qū)動(dòng)程序的初始化入口(driverinitializationentrypoint)。當(dāng)我們使用insmod這個(gè)命令去安裝的時(shí)候(內(nèi)核配置該模塊為M)或者程序啟動(dòng)運(yùn)行到該模塊的時(shí)候(內(nèi)核配置為Y,該模塊編譯入內(nèi)核)，module_init()注冊(cè)的函數(shù)mc3xxx_i2c_init將會(huì)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(cè)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(gè)還沒(méi)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(huì)去觀察這種設(shè)備的特征（mc3xxx_driver驅(qū)動(dòng)中的id_table表，第4點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行專門的說(shuō)明），看是否是他所支持的設(shè)備，如果是,那么調(diào)用一個(gè)叫做device_bind_driver的函數(shù),將設(shè)備與驅(qū)動(dòng)進(jìn)行綁定.換句話說(shuō),把structdevice中的structdevice_driverdriver指向這個(gè)mc3xxx_driver,而structdevice_drivermc3xxx_driver把structdevice加入他的那張structlist_headdevices鏈表中來(lái).就這樣,bus,device，和driver，這三者之間或者說(shuō)他們中的兩兩之間，就給聯(lián)系上了.4.一個(gè)driver可以支持多個(gè)device,一個(gè)linux系統(tǒng)里也有不同的device和driver。那么當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)device的時(shí)候,如何知道哪個(gè)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(gè)設(shè)備屬于這張表里的，那么ok,綁定吧。實(shí)際上id_table這個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)每一個(gè)設(shè)備來(lái)說(shuō)，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(huì)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(hào)，產(chǎn)品的類別，遵循的協(xié)議等。于是我們知道，一個(gè)I2Cdriver會(huì)把它的這張id表去和每一個(gè)I2C設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行比較，如果該設(shè)備的實(shí)際情況和這張表里的某一個(gè)id相同，準(zhǔn)確地說(shuō)，只有這許多特征都吻合,才能夠把一個(gè)I2Cdevice和這個(gè)I2Cdriver進(jìn)行綁定，這些特征哪怕差一點(diǎn)也不行。附：mc3xxx驅(qū)動(dòng)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