linux总线设备驱动模型

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目录：
1.总线设备模型概述
2.总线
3.驱动
4.设备
1.总线设备模型概述
随着技术的不断进步，系统的拓扑结构也越来越复杂，对热插拔，跨平台移植性的要求也越来越高，2.4内核已经难以满足这些需求。为适应这种形势的需要，从Linux2.6内核开始提供了全新的设备模型。总线设备驱动对热插拔要求越来越高。
在Linux系统中，有很多总线，例如USB总线挂载很多USB设备驱动程序（鼠标，USB网卡），往USB总线上插入一个USB网卡设备，USB总线感知到一个新的设备上到总线上并且是USB的，总线会把总线上的每一个驱动与USB网卡设备匹配，匹配成功后usb总线将控制权交给USB网卡驱动程序，USB驱动程序开始处理USB网卡设备。设备从总线拔掉，USB总线感知USB网卡设备拔掉，USB总线将找到相应的USB网卡驱动程序将处理设备拔掉这个事件。
网卡从USB换成miniPCI,需要修改的特别少，增强了驱动程序的可移植性。
当往总线上插入一个设备，总线有义务将设备与驱动进行匹配，有match函数完成是否可以匹配。匹配成功调用probe函数
以下将从创建总线、创建驱动，创建设备3个方面进行总线设备挂载到总线上的流程进行介绍。
2.总线
2.1描述结构
在linux 内核中, 总线由bus_type 结构表示,定义在

1. #include<linux/device.h>
   
2. struct bus_type {
   
3. const char *name; /*总线名称*/
   
4. int (*match) (struct device *dev, struct device_driver *drv); /*驱动与设备的匹配函数*/
   
5. }
   
6. int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv)

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当一个新设备或者新驱动被添加到这个总线时，该函数被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以，则返回非零。
2.2总线注册
总线的注册使用如下函数
bus_register(struct bus_type *bus)
若成功，新的总线将被添加进系统，并可在
/sys/bus 下看到相应的目录。
2.3总线注销
总线的注销使用：
void bus_unregister(struct bus_type *bus)

1. bus.c
   
2. #include<linux/init.h>
   
3. #include<linux/module.h>
   
4. #include<linux/kernel.h>
   
5. #include<linux/device.h>
   
6. MODULE_LICENSE("GPL");
   
7. int my_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
   
8. {
   
9.      return !strncmp(dev->kobj.name,drv->name,strlen(drv->name));
   
10. }
    
11. struct bus_type my_bus_type = {
    
12.     .name = "my_bus",
    
13.     .match = my_match,
    
14. };
    
15. EXPORT_SYMBOL(my_bus_type);//将变量输出，供外部使用
    
16. int my_bus_init()
    
17. {
    
18.     int ret;
    
19.     ret=bus_register(&my_bus_type);
    
20.     return ret;
    
21. }
    
22. void my_bus_exit()
    
23. {
    
24.     bus_unregister(&my_bus_type);
    
25. }
    
26. module_init(my_bus_init);
    
27. module_exit(my_bus_exit);

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insmod bus.ko加载驱动、向系统注册总线
lsmod
查看总线课通过cd /sys/bus，ls即可查看linux支持的总线
3.驱动
3.1描述结构
在Linux内核中, 驱动由device_driver结构表示。
struct device_driver {
{
const char name; /驱动名称*/
struct bus_type bus; /驱动程序所在的总线*/
int (*probe) (struct device *dev);
………
}
3.2驱动注册
驱动的注册使用如下函数
int driver_register(struct device_driver *drv)

3.3驱动注销
驱动的注销使用：
void driver_unregister(struct device_driver *drv)

1. driver.c
   
2. #include<linux/module.h>
   
3. #include<linux/init.h>
   
4. #include<linux/device.h>
   
5. #include<linux/kernel.h>
   
6. 
   
7. extern struct bus_type my_bus_type;//变量来自于外部
   
8. MODULE_LICENSE("GPL");
   
9. int my_probe(struct device *dev)
   
10. {
    
11.     printk("the bus's driver find the device it can handle\n ");
    
12.     //实际的硬件设备初始化
    
13. 
    
14. 
    
15. }
    
16. 
    
17. struct device_driver my_driver = {
    
18.     .name = "my_dev",//驱动名称
    
19.     .bus = &my_bus_type,//所挂载的总线
    
20.     .probe = my_probe,//匹配调用函数
    
21. 
    
22. };
    
23. 
    
24. int my_driver_init()
    
25. {
    
26.     int ret;
    
27.     ret =driver_register(&my_driver);
    
28.     return ret;
    
29. 
    
30. }
    
31. void my_driver_exit()
    
32. {
    
33.     driver_unregister(&my_driver);
    
34. }
    
35. 
    
36. module_init(my_driver_init);
    
37. module_exit(my_driver_exit);

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insmod driver.ko
cd /sys/bus/
ls即可看到my-bus总线
cd drivers/
ls
即可查看重新注册的驱动my_dev
4.设备
4.1设备描述结构
在Linux内核中, 设备由struct device结构表示。
struct device {
{
const char init_name; /设备的名字*/
struct bus_type bus; /设备所在的总线*/
………
}
4.2设备注册
设备的注册使用如下函数
int device_register(struct device *dev)
4.3设备注销
设备的注销使用：
void device_unregister(struct device *dev)

1. device.v
   
2. #include<linux/init.h>
   
3. #include<linux/module.h>
   
4. #include<linux/kernel.h>
   
5. #include<linux/device.h>
   
6. 
   
7. 
   
8. MODULE_LICENSE("GPL");
   
9. 
   
10. extern struct bus_type my_bus_type;
    
11. 
    
12. struct device my_device = {
    
13.     .init_name = "my_dev",
    
14.     .bus = &my_bus_type,
    
15. };
    
16. 
    
17. int my_device_init()
    
18. {
    
19.     int ret;
    
20.     ret = device_register(&my_device);
    
21.     return ret;
    
22. }
    
23. void my_device_exit()
    
24. {   
    
25.     dvice_unregister(&my_device);
    
26. }
    
27. module_init(my_device_init);
    
28. module_exit(my_device_exit);

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insmod bus.ko
insmod driver.c
insmod device.c
#
the bus’s driver find the device it can handle
总结：
1.总线上已经挂载设备驱动程序，当向总线添加设备，总线匹配成功，调用驱动1的probe函数
2.总线上已经挂载多个设备，后加载一个驱动程序，将驱动与每个设备匹配，匹配成功，调用驱动probe函数