31.【linux驱动】一文读懂linux设备驱动模型(总线bus)
总线模型
简单的设备驱动都是一个文件，init_module,exit_module之后就是一通操作。
但是总线这个词常常听说，但是却不明所以然。下面大话一下如何从最基本的驱动一步步演变成为总线模型的。首先从代码的角度看，代码分为数据(设备地址，初始参数，依赖的GPIO)和逻辑，为了复用逻辑于是吧数据单独拿出来。这样就可以实现多个设备共用一套逻辑，最后这些数据在内核代码中就被称为了设备，而逻辑就被称为驱动。只需要在合适的时候将设备和驱动匹配在一起就完成了设备驱动的加载。在内核中不是设备和驱动被匹配，而是他们自己还要约定一个见面的地点，这个见面的地点就被称作总线了。设备和驱动都注册到总线上，由总线决定两个人是否能在一起，判断标准非常简单，就是两者的名字是否相同。
对内核来说只存在模块(module)的概念，所以总线(bus)、设备(device)还有驱动(driver)都被封装成模块。下面简单演示一下。
bus
首先是总线，在device.h中定义了总线的规范bus_type，只需要注册这个结构体到内核就算注册了这个总线。
struct bus_type {
const char *name;
const char *dev_name;
struct device *dev_root;
struct bus_attribute *bus_attrs;
struct device_attribute *dev_attrs;
struct driver_attribute *drv_attrs;
int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);
int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
int (*probe)(struct device *dev);
int (*remove)(struct device *dev);
void (*shutdown)(struct device *dev);
int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
int (*resume)(struct device *dev);
const struct dev_pm_ops *pm;
struct iommu_ops *iommu_ops;
struct subsys_private *p;
};
一般只需要填充match就可以使用，match是用来匹配设备和驱动的，匹配上返回非零值，匹配不上返回零。注册的时候吧bus_type导出来给device和driver用
#include device
接下来是device，也在device.h中定义了结构体
struct device {
struct device *parent;
struct device_private *p;
struct kobject kobj;
const char *init_name; /* initial name of the device */
const struct device_type *type;
struct mutex mutex; /* mutex to synchronize calls to
* its driver.
*/
struct bus_type *bus; /* type of bus device is on */
struct device_driver *driver; /* which driver has allocated this
device */
void *platform_data; /* Platform specific data, device
core doesn't touch it */
struct dev_pm_info power;
struct dev_pm_domain *pm_domain;
#ifdef CONFIG_NUMA
int numa_node; /* NUMA node this device is close to */
#endif
u64 *dma_mask; /* dma mask (if dma'able device) */
u64 coherent_dma_mask;/* Like dma_mask, but for
alloc_coherent mappings as
not all hardware supports
64 bit addresses for consistent
allocations such descriptors. */
struct device_dma_parameters *dma_parms;
struct list_head dma_pools; /* dma pools (if dma'ble) */
struct dma_coherent_mem *dma_mem; /* internal for coherent mem
override */
/* arch specific additions */
struct dev_archdata archdata;
struct device_node *of_node; /* associated device tree node */
dev_t devt; /* dev_t, creates the sysfs "dev" */
u32 id; /* device instance */
spinlock_t devres_lock;
struct list_head devres_head;
struct klist_node knode_class;
struct class *class;
const struct attribute_group **groups; /* optional groups */
void (*release)(struct device *dev);
};
简单填充个名字
#include driver
最后是driver，结构体不贴了，代码：
#include Makefile
KERNEL_DIR := /home/minicoco/disk1/Dev/nanopi/kernel/linux-3.4.y
bus:
make -C ${KERNEL_DIR} M=`pwd` modules
.PHONY:
clean:
make -C ${KERNEL_DIR} M=`pwd` clean
obj-m += bus.o
obj-m += device.o
obj-m += driver.o
GPIO中断设备
复杂一点的例子，多个设备的注册
bus
#include driver
probe函数在驱动匹配设备的时候被调用，主要做对设备的初始化，这一点要与init_module区别开，后者是做驱动的初始化，例如注册class。传入的参数就是device结构体的地址，在注册中断的时候吧这个地址注册进去，中断触发的时候就可以拿到这个设备上的数据。驱动是公共的，dev_set_drvdata跟dev_get_drvdata分别设置和获取设备的私有数据。
#include device1
对于设备的注册可以使用platform_data自定义数据
#include device2
#include