Linux driver編寫思考
linux 下面對(duì) driver 的定義：
struct device_driver {
const char * name;
struct bus_type * bus;
struct completion unloaded;
struct kobject kobj;
struct klist klist_devices;
struct klist_node knode_bus;
struct module * owner;
const char * mod_name; /* used for built-in modules */
struct module_kobject * mkobj;
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);
unsigned int multithread_probe:1;
};
我們一個(gè)個(gè)來看，
Name ：就是這個(gè) driver 的名字；
Bus ：就是這個(gè) driver 是掛在上面 bus 上面的；
Unloaded ：這個(gè)以后再討論；
Kobj ：這個(gè)可以理解為 driver 結(jié)構(gòu)的父親，如果從面向?qū)ο蟮慕嵌葋砜吹脑挘?/P>
Klist_devices: 這個(gè)就是由此 driver 驅(qū)動(dòng)的設(shè)備列表；
Knode_bus: 這個(gè)就是用來掛在它說屬的 bus 鏈表上的節(jié)點(diǎn)，順著這個(gè)鏈表就可以找到所有的掛在這個(gè) bus 上的所有的 driver ；
Owner ：這個(gè) driver 所屬的模塊；
Mod_name: 模塊名字；
mkobj: 模塊的頂層描述；
probe ：這個(gè)是很關(guān)鍵的函數(shù)，用來初始化此 driver 驅(qū)動(dòng)的硬件，還有其它能夠正常為應(yīng)用層提供服務(wù)說需要提前做的事都需要在這里做；
remove ：這個(gè)就是移除的時(shí)候做的事情；
suspend ：這個(gè)應(yīng)該是睡眠的時(shí)候做的事情，也就是說上層通過這個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的電源策略控制；
resume ：這個(gè)就是從睡眠中醒來需要對(duì)硬件所做的事都需要在這里做；
multithread_probe ：是否啟用多線程 probe ；
分析完了 driver 的結(jié)構(gòu)，我們看看為什么需要這樣的設(shè)計(jì)，也就是說，如果我們自己需要實(shí)現(xiàn)一套架構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)同樣的功能，我們需要做什么呢？
Driver 應(yīng)該提供的功能
driver 應(yīng)該提供哪些功能呢？
1， 為應(yīng)用層使用 driver 提供接口；
這個(gè)應(yīng)該是很好理解的，不可能讓每個(gè)上層軟件的作者自己寫驅(qū)動(dòng)來訪問硬件；所以必須要抽象出一套接口，但是需要哪些接口呢？
Linux 的 driver 實(shí)現(xiàn)很有意思，把任何東西都抽象成文件，包括硬件，這樣對(duì)硬件的操作也就只需提供 vfs 所需的一套接口，當(dāng)然其實(shí)這些接口的類型在很大程度上劃分了 driver 的類型，而這些接口也可以提供其它的形式，比如網(wǎng)卡就不提供這些接口；
Open ：打開，也就是打開這個(gè)設(shè)備，這只是抽象的概念，很多硬件設(shè)備不存在這樣的物理動(dòng)作，比如門，我們才說打開，當(dāng)然如果理解所謂“打開心扉”也就很好理解這里的 driver 所抽象出的打開了；先前所說硬件的初始化可以在 probe 函數(shù)里面做，當(dāng)然我想有些動(dòng)作放在 open 里面做也可以的，但是必須要考慮的是， open 是可能出現(xiàn)許多個(gè)進(jìn)程來訪問的，或者你自己要上鎖或者你就要考慮可重入性，也就是說如果一些動(dòng)作只能做一次，那么顯然放在 open 里面來做就不合適了。
Close ：這個(gè)和 open 相反的動(dòng)作，但是這個(gè) close 是上層才有的一個(gè)概念，在驅(qū)動(dòng)里面用來一個(gè)叫 release 的接口實(shí)現(xiàn)，至于 close 到 release 之間的轉(zhuǎn)換就需要去看看文件系統(tǒng)這層的實(shí)現(xiàn)了。
#p#Read ：這就是讀取數(shù)據(jù)了，沒什么好說，比如串口，比如 touch panel ；
Write ：這就是寫了，也就是往設(shè)備里面寫數(shù)據(jù)；
其它的一些對(duì)上的接口 …. 就不討論了；
而 driver 還必須要提供其它的接口：那就是做為 linux driver 本身說必須要提供的接口，這些接口通常是內(nèi)核自身所調(diào)用的；
那就是
Probe ：這個(gè)函數(shù)很關(guān)鍵，它作為一個(gè)橋梁連接設(shè)備和 driver ，并且必須要對(duì)硬件進(jìn)行初始化，以便在以后的用戶接口調(diào)用的時(shí)候設(shè)備能正常工作；從軟件的角度說，許多空間的分配等都在這里做，通過 dev_set_drvdata 和 dev_get_drvdata 設(shè)置和獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)；
Remove ：這個(gè)函數(shù)和上面這個(gè)函數(shù)是相反的，也就是負(fù)責(zé)清理掃尾的工作，負(fù)責(zé)釋放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，停止硬件等；
Suspend ：這個(gè)是在睡眠的時(shí)候調(diào)用的，在這里就必須要進(jìn)行功耗控制；
Resume ：這個(gè)就是喚醒的時(shí)候調(diào)用的，它需要執(zhí)行相應(yīng)的恢復(fù)動(dòng)作，以便硬件能正常工作；
2， 實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的訪問控制；
只提供接口不負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，就是所謂的“銀樣蠟槍頭 ” ，所以驅(qū)動(dòng)最復(fù)雜的地方在于如何控制硬件實(shí)現(xiàn)我們想實(shí)現(xiàn)的功能；而這些具體的實(shí)現(xiàn)通常就包含在給上層提供的接口中；而另外一方面一個(gè)驅(qū)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能很多時(shí)候不是自己獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的，而是依賴于其它的模塊，比如 WIFI 驅(qū)動(dòng)，在我們的平臺(tái)上，是通過 sdio 口連接的，而 sdio 口是 mmc controller 提供的，而 mmc 本身又是通過 gpio 口實(shí)現(xiàn)的，換句話說，如果要 wifi 能正常工作，就必須要 mmc 這一套能正常工作；那么就需要先配置 gpio 口，再移植 mmc 驅(qū)動(dòng)，***才是 wifi 驅(qū)動(dòng)，而 wifi 芯片本身說不定還需要其它的動(dòng)作才能正常，比如上電等等；
Driver 和設(shè)備之間的連接
如果說 driver 就是由 struct device_driver 來描述，而設(shè)備也是有 struct device 來描述的話，那么如何描述 driver 和 driver 所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備這種關(guān)系呢？也就是說如果是父子，或夫妻關(guān)系的話，他們是如何相認(rèn)的，又是如何維持這種紐帶的？一個(gè)設(shè)備通常由一個(gè) driver 驅(qū)動(dòng)，而一個(gè) driver 有時(shí)候可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)設(shè)備（這也許是在美好的一夫多妻制時(shí)代）
1， 家族的概念
每個(gè)人都誕生于一個(gè)家庭，而由一系列有血緣關(guān)系的家庭又組成家族，我想 bus 的概念有點(diǎn)類似家族；
2， 設(shè)備的誕生
當(dāng)一個(gè)設(shè)備通過 device_add 的方式調(diào)用的話，對(duì)它所屬的家族來說意味著一個(gè)新的小孩誕生了；如果這時(shí)候它的配偶已經(jīng)由上帝指定的話，意味著它的配偶已經(jīng)住進(jìn)了它們的家族（掛在了 bus 上），那么上帝就會(huì)把它的配偶 driver 指向這個(gè) device 完成婚姻，通常這時(shí)候就會(huì)調(diào)用 driver 提供的 probe 函數(shù)進(jìn)行一系列的初始化操作，這就像丈夫?qū)ζ拮舆M(jìn)行思想教育一樣；
3， driver 的誕生
當(dāng)一個(gè) driver 調(diào)用 driver_register 的時(shí)候，也就宣布著新的孩子誕生了，如果它的配偶已經(jīng)住進(jìn)他們的家族，也就是說如果驅(qū)動(dòng)的設(shè)備已經(jīng)掛在了總線上，那么就可以結(jié)婚了（估計(jì)他們是屬于一出生就比較成熟的類型），同樣這時(shí)候就要調(diào)用 driver 的 probe 函數(shù)進(jìn)行初始化工作了；
4， 人口登記
不管是男孩還是女孩，對(duì)政府來說都是 kobject ，所以一旦有孩子誕生不管是男是女都會(huì)調(diào)用 kobject_add 登記在案，這樣政府就可以完全掌控所有的信息；
5， 配偶的尋找
如果是先有 device ，那么匹配就是通過遍歷 bus 上的 driver 來進(jìn)行的，反之就是通過遍歷 bus 上的設(shè)備進(jìn)行的，而匹配的前提就是設(shè)備已經(jīng)注冊(cè)，并且符合這個(gè)家族的族規(guī)，而族規(guī)通常是由 bus 的 match 函數(shù)來控制，而很多時(shí)候都是比較設(shè)備的名字和 driver 的名字是否相同（這個(gè)比結(jié)婚要比的東西簡(jiǎn)樸許多啊，現(xiàn)在結(jié)婚比的是 money ）當(dāng)然還有其它許多的匹配方式，如果通過這個(gè)測(cè)試就可以調(diào)用 driver 提供的 probe 函數(shù)進(jìn)行初始化了；
這樣的話，設(shè)備和 driver 就可以連接起來了，有了這樣的人口登記和家族聯(lián)系，就可以實(shí)現(xiàn)諸如睡眠喚醒這樣的功能了。
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