linux2.6设备文件系统

Linux2.6内核设备模型

Linux2.6内核设备模型组件

系统中的任一设备在设备，模型中都由一个device对象描述，其对应的数据结构struct
device定义如下：

struct device

{

struct klist klist_children; //设备列表中的孩子结点

struct klist_node knode_parent; //兄弟节点

struct klist_node knode_driver; //驱动节点

struct klist_node knode_bus; //总线节点

struct device *parent; //指向父设备



struct kobject kobj; //内嵌一个kobject对象

char bus_id[BUS_ID_SIZE]; //总线上的位置

struct device_attribute uevent_attr;



struct semaphore sem ;



struct bus_type *bus ; //总线

struct device_driver *driver ; //使用的驱动

void *driver_data; //驱动私有数据

void *platform_data; //平台特定的数据

void *firmware_data; //固件特定的数据(如ACPI、BIOS数据)

struct dev_pm_info power;



u64 *dma_mask; //DMA掩码

u64 coherent_dma_mask;

struct list_head dma_pools; //DMA缓冲区

struct dma_coherent_mem *dma_mem;



void (*release)(struct device * dev); //释放设备方法

}；



device结构体用于描述设备相关的信息设备之间的层次关系，以及设备与总线、驱动的关系。

内核提供了相应的函数用于操作device对象。其中，device_register()函数将一个新的device对象插入设备模型，并自动在/sys/device下创建一个对应的目录。device_unregister()完成相反的操作，注销设备对象。get_device()和put_device()分别增加与减少设备对象的引用计数。通常device结构体不单独使用，而是包含在更大的结构体中，比如描述PCI设备的struct
pci_dev,其中的dev域就是一个device对象。



系统中的每个驱动程序由一个device_driver对象描述，对应的数据结构的定义如下：

struct device_driver

{

const char *name; //设备驱动程序的名称

struct bus_type *bus; //总线



struct completion unload;

struct kobject kobj; //内嵌的kobject对象

struct klist klist_devices;

struct klist_node knode_bus;



struct module *owner;



int (*probe) (struct device *dev); //指向设备探测函数

int (*remove) (struct device *dev); //指向设备移除函数

void (*shutdown) (struct device *dev);

int (*suspend) (struct device *dev,pm_message_t state);

int (*resume) (struct device *dev);

};

与device结构体类似，device_driver对象依靠内嵌的kobject对象实现引用计数管理和层次结构组织。内核提供类似的函数用于操作device_driver对象。如get_driver()增加引用计数，driver_register()用于向设备模型插入新的driver对象，同时在sysfs文件系统中创建对应的目录。device_driver()结构体还包括几个函数，用于处理探测、移除和电源管理事件。



系统中总线由struct bus_type描述，其定义如下：



struct bus_type

{

const char *name; //总线类型的名称



struct subsystem subsys; //与总线相关的subsystem

struct kset drivers; //所有与该总线相关的驱动程序集合

struct kset devices; //所有挂接在总线上的设备集合

struct klist klist_devices;

struct klist klist_drivers;



struct bus_attribute *bus_attrs; //总线属性

struct device_attribute *dev_attrs; //设备属性

struct driver_attribute *drv_attrs; //驱动程序属性



int (*match) (struct device *dev,struct device_driver *drv);

int (*uevent)
(struct device *dev,char **envp,int num_envp,char *buffer,int buffer_size);

int (*probe)
(struct device *dev) ;

int (*remove) (struct device *dev) ;

int (*shutdown) (struct device *dev) ;

int (*suspend) (struct device *dev,pm_message_t
state);

int (*resume) (struct device *dev) ;

};



每个bus_type对象都内嵌一个subsystem对象，bus_subsys对象管理系统中所有总线类型的subsystem对象。每个bus_type对象都对应/sys/bus目录下的一个子目录，如PCI总线类型对应于/sys/bus/pci。在每个这样的目录下都存在两个子目录：device和drivers(分别对应于bus_type结构中的devices和drivers域)。其中，devices子目录描述连接在该总线上的所有设备，而drivers目录则描述与该总线关联的所有驱动程序。与device_driver对象类似，bus_type结构还包括几个函数处理热插拔、即插即拔和电源管理事件的函数。


系统中的设备类型由struct class描述，表述某一类设备。所有的class对象都属于class_subsys子系统，对应于sysfs文件系统中的/sys/class目录，如下所示： http://blog.sina.com.cn/s/blog_682686610100w5wf.html