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请教几个Linux设备驱动模型的问题

2013-01-02 12:32 323 查看

http://bbs.chinaunix.net/thread-3691002-1-1.html

1、Linux设备驱动模型是如何将bus、device和driver关联起来的？它们之间的数据结构关系如何？

2、platform device的设备文件结点是如何注册的？如何与file_operations关联的？

3、sysfs的作用是什么？如何利用它

4、class的作用是什么？内核使用它有什么样的好处？

对Linux设备驱动模型的理解很模糊，一口气提了很多问题。这一部分的内核代码组织比较复杂，如果没有指引，要完全弄明白很不容易。请各位高手指点下，不用回答的很详细，只需要指出内核中的关键代码位置。如果有很好的相关资料也可以提供下，谢谢。

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2楼[报告]

发表于
2012-03-26 17:31:48 |只看该作者

回复 1# frank529

第 1 个问题，可以看一下《深入理解 Linux 网络技术内幕》的相关章节，图文并茂，讲解的很详细。

----------

欢迎光临Godbach的博客交流技术问题：

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明犯我强汉天威者，穷搜天下，万里追杀，覆其巢，断其苗裔，戮其身，追其魂，屠其魄，虽远必诛！

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3楼[报告]

发表于
2012-03-26 17:51:23 |只看该作者

回复 2# Godbach

原来这本书上有讲，回头得好好看看

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4楼[报告]

发表于
2012-03-26 17:54:19 |只看该作者

回复 1# frank529

关键代码就在drivers/base/core.c, drivers/base/driver.c两个里吧；顺着device_register(), driver_register()往下扒拉，可以看清楚整个设备子系统怎么管理设备和驱动的，要下班了，有需要回家再给你拉条线。。。

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5楼[报告]

发表于
2012-03-26 18:01:13 |只看该作者

本帖最后由 frank529 于 2012-03-26 18:08 编辑

回复 3# asuka2001

回答得很妙，颇有fudan_abc大牛的风采。不过还有几个地方没明白：

1、如果platform_device不创建设备节点，那上层应用怎么使用它呢？比如我刚搞了一个RTC的驱动，板子初始化时注册平台设备，driver目录下对应的RTC驱动文件注册平台驱动，我在上层用hwclock命令就能实现对RTC的读写。

2、关于第二问我只是想拿platform设备举个例子，可能举错了，换个问法：传统的设备驱动需要手动mknod创建设备节点，2.6的设备驱动模型是怎样创建设备节点的呢？比如我用过class的某个注册设备的函数自动生成设备节点（具体函数名忘记了- -）

3、sysfs大概是怎么组织的呢？比如某个设备文件的attribute信息可能同时隶属于bus、class等目录里，其中某个目录下的该文件可能是另一个目录下同名文件的link。这种组织方式有什么规律吗？还是写代码的人调用sysfs的相关函数随意指定的。

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6楼[报告]

发表于
2012-03-26 19:33:14 |只看该作者

回复 6# frank529

我尝试一个一个回答吧，希望对你有帮助！

1、如果platform_device不创建设备节点，那上层应用怎么使用它呢？比如我刚搞了一个RTC的驱动，板子初始化时注册平台设备，driver目录下对应的RTC驱动文件注册平台驱动，我在上层用hwclock命令就能实现对RTC的读写。

不是所有的device都希望注册设备节点，让用户空间直接使用的。platform_device其实一般都是直接集成到CPU上的，尤其以嵌入式设备最常见！就物理上来说它是一堆寄存器，你注册个设备节点让用户使用，这让人家情何以堪！

platform_device可以向内核里的一些抽象层注册（比如usb core, mmc core, framebuffer)，提供指定的功能给上层模块使用。所以用户空间是间接的使用到它！

当然如果platform_device够简单，它也可以直接被使用。不过这个并不是在注册platform_driver或platform_device的时候完成的。一般是在probe()里再注册另外的字符设备驱动，创建设备节点，这样完成的！

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7楼[报告]

发表于
2012-03-26 19:40:48 |只看该作者

回复 6# frank529

2、关于第二问我只是想拿platform设备举个例子，可能举错了，换个问法：传统的设备驱动需要手动mknod创建设备节点，2.6的设备驱动模型是怎样创建设备节点的呢？比如我用过class的某个注册设备的函数自动生成设备节点（具体函数名忘记了- -）

这个是靠uevent事件完成的，在device_register(), driver_register()里都会调用kobject_uevent()来通知用户空间，然后用户空间应该有个ueventd进程来处理。具体过程我没去仔细研究过。

至于class注册设备来自动生成设备节点，你说的应该是device_create()，只不会其实它也是调用device_register()而已！

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8楼[报告]

发表于
2012-03-26 19:56:46 |只看该作者

回复 6# frank529

3、sysfs大概是怎么组织的呢？比如某个设备文件的attribute信息可能同时隶属于bus、class等目录里，其中某个目录下的该文件可能是另一个目录下同名文件的link。这种组织方式有什么规律吗？还是写代码的人调用sysfs的相关函数随意指定的。

sysfs里的任意一个kobj都应该会创建1个目录。比如bus, device, driver等都是有1个kobj的。而目录所在的位置应该是kobj->parent所对应的目录里。

比如对于device来说，它是处于它的父设备的目录下的，然后在driver，bus, class等其他地方就是link过来。

至于这部分代码，你可以看device_add()里的一些函数调用，就是专门处理这个的：

......

error = device_create_file(dev, &uevent_attr);

......

error = device_create_file(dev, &devt_attr);

......

error = device_create_sys_dev_entry(dev);

......

error = device_add_class_symlinks(dev);

......

error = device_add_attrs(dev);

......

error = bus_add_device(dev);

error = device_add_attrs(bus, dev);

if (error)

goto out_put;

error = sysfs_create_link(&bus->p->devices_kset->kobj,

&dev->kobj, dev_name(dev));

if (error)

goto out_id;

error = sysfs_create_link(&dev->kobj,

&dev->bus->p->subsys.kobj, "subsystem");

......

bus_probe_device(dev);

ret = device_attach(dev);

ret = bus_for_each_drv(dev->bus, NULL, dev, __device_attach);

__device_attach();

driver_probe_device(drv, dev);

ret = really_probe(dev, drv);

if (driver_sysfs_add(dev)) {

......

没仔细注意是不是列完了，大概的函数调用链应该还是比较清楚了，你可以自己追踪下！