总线设备驱动

linux内核学习---总线，设备，驱动Linux设备模型中三个很重要的概念就是总线，设备，驱动.即bus,device,driver,而实际上内核中也定义了这么一些数据结构，他们是structbus_type,structdevice，structdevice_driver，这三个重要的数据结构都来自一个地方,include/linux/device.h.我们知道总线有很多种,pci总线,scsi总线,usb总线，所以我们会看到Linux内核代码中出现pci_bus_type，scsi_bus_type，usb_bus_type，他们都是structbus_type类型的变量.而structbus_type结构中两个非常重要的成员就是structksetdrivers和structksetdevices。kset和另一个叫做kobject正是LinuxKernel2.6中设备模型的基本元素。这里我们只需要知道,drivers和devices的存在,让structbus_type与两个链表联系了起来，一个是devices的链表，一个是drivers的链表，也就是说，知道一条总线所对应的数据结构，就可以找到这条总线所关联的设备有哪些，又有哪些支持这类设备的驱动程序.而要实现这些，就要求每次出现一个设备就要向总线汇报,或者说注册，每次出现一个驱动，也要向总线汇报，或者说注册.比如系统初始化的时候，会扫描连接了哪些设备，并为每一个设备建立起一个structdevice的变量，每一次有一个驱动程序，就要准备一个structdevice_driver结构的变量.把这些变量统统加入相应的链表,device插入devices链表,driver插入drivers链表.这样通过总线就能找到每一个设备，每一个驱动。structbus_type中为devices和drivers准备了两个链表，而代表device的结构体structdevice中又有两个成员，structbus_type*bus和structdevice_driver*driver。同样，代表driver的结构体structdevice_driver同样有两个成员,structbus_type*bus和structlist_headdevices。structdevice和structdevice_driver的定义和structbus_type一样，在include/linux/device.h中。凭一种男人的直觉，可以知晓，structdevice中的bus记录的是这个设备连在哪条总线上，driver记录的是这个设备用的是哪个驱动，反过来，structdevice_driver中的bus代表的也是这个驱动属于哪条总线,devices记录的是这个驱动支持的那些设备，没错，是devices（复数），而不是device（单数），因为一个驱动程序可以支持一个或多个设备，反过来一个设备则只会绑定给一个驱动程序。上面是理论知识，下面我们具体以展讯平台的I2C设备重力加速度传感器MC3XXX驱动为例进行实例分析：1.首先在Board-sp7715ga.c文件中通过sc8810_add_i2c_devices函数（其实是i2c_register_board_info函数）将指定的I2C设备（MC3XXX_ACC_I2C_NAME,MC3XXX_ACC_I2C_ADDR---包括设备名和设备地址）申请一个I2Cstructdevice结构，并且挂入I2C总线中的devices链表中来。注意：该device挂入devices链表的操作会先于I2C设备驱动加载的操作被执行。i2c_register_board_info函数对此进行了特别说明：/*SystemsusingtheLinuxI2Cdriverstackcandeclaretablesofboardinfowhiletheyinitialize.Thisshouldbedoneinboard-specificinitcodeneararch_initcall()time,orequivalent,beforeanyI2Cadapterdriverisregistered.Forexample,mainboardinitcodecoulddefineseveraldevices,ascouldtheinitcodeforeachdaughtercardinaboardstack.**TheI2Cdeviceswillbecreatedlater,aftertheadapterfortherelevantbushasbeenregistered.Afterthatmoment,standarddrivermodeltoolsareusedtobind"newstyle"I2Cdriverstothedevices.Thebusnumberforanydevicedeclaredusingthisroutineisnotavailablefordynamicallocation.*/2.具体的驱动程序在Mc3xxx.c文件中。module_init(mc3xxx_i2c_init)被称为驱动程序的初始化入口(driverinitializationentrypoint)。当我们使用insmod这个命令去安装的时候(内核配置该模块为M)或者程序启动运行到该模块的时候(内核配置为Y,该模块编译入内核)，module_init()注册的函数mc3xxx_i2c_init将会被执行。3.mc3xxx_i2c_init函数调用了i2c_add_driver（&mc3xxx_driver）命令，开始注册其structdevice_driver结构,然后它去I2C总线的devices链表（注意：该链表在步骤1中已被更新入mc3xxx设备）中去寻找（遍历），去寻找每一个还没有绑定driver的设备，即structdevice中的structdevice_driver指针仍为空的设备，然后它会去观察这种设备的特征（mc3xxx_driver驱动中的id_table表，第4点对此进行专门的说明），看是否是他所支持的设备，如果是,那么调用一个叫做device_bind_driver的函数,将设备与驱动进行绑定.换句话说,把structdevice中的structdevice_driverdriver指向这个mc3xxx_driver,而structdevice_drivermc3xxx_driver把structdevice加入他的那张structlist_headdevices链表中来.就这样,bus,device，和driver，这三者之间或者说他们中的两两之间，就给联系上了.4.一个driver可以支持多个device,一个linux系统里也有不同的device和driver。那么当发现一个device的时候,如何知道哪个driver才是她的Mr.Right呢?这就是id_table的用处，让structmc3xxx_driver准备一张表，里边注明该driver支持哪些设备，这总可以了吧.如果你这个设备属于这张表里的，那么ok,绑定吧。实际上id_table这个结构体对每一个设备来说，就相当于是她的身份证，记录了她的一些基本信息，通常我们的身份证上会记录我们的姓名，性别，出生年月,户口地址等等，而linux各种设备她也有她需要记录的信息,以区分她和别的linux设备，比如Vendor-厂家,Product-产品,以及其他一些比如产品编号，产品的类别，遵循的协议等。于是我们知道，一个I2Cdriver会把它的这张id表去和每一个I2C设备的实际情况进行比较，如果该设备的实际情况和这张表里的某一个id相同，准确地说，只有这许多特征都吻合,才能够把一个I2Cdevice和这个I2Cdriver进行绑定，这些特征哪怕差一点也不行。附：mc3xxx驱动结构体staticstructi2c_drivermc3xxx_driver={.driver={.name=MC3XXX_DEV_NAME,.owner=THIS_MODULE,},.probe=mc3xxx_i2c_probe,.remove=mc3xxx_i2c_remove,.suspend=mc3xxx_i2c_sus