Linux设备模型（总线、设备、驱动程序和类）之二：device

在最底层，Linux 系统中的每个设备由一个struct device 代表:

struct device
{

struct klist klist_children;

struct klist_node knode_parent; /* node in sibling list */

struct klist_node knode_driver;

struct klist_node knode_bus;

struct device *parent; * 设备的 "父" 设备，该设备所属的设备，通常一个父设备是某种总线或者主控制器。如果 parent 是 NULL, 则该设备是顶层设备，较少见 */

struct kobject kobj;

char bus_id[BUS_ID_SIZE]; /* position on parent bus */

const char *init_name; /* initial name of the device */

struct device_type *type;

unsigned uevent_suppress:1;

struct semaphore sem; /* semaphore 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 *driver_data; /* data private to the driver */

void *platform_data; /* Platform specific data, device core doesn't touch it */

struct dev_pm_info power;

#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;

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;

spinlock_t devres_lock;

struct list_head devres_head;

struct list_head node;

struct class *class;

dev_t devt; /* dev_t, creates the sysfs "dev" */

struct attribute_group **groups; /* optional groups */

void (*release)(struct device *dev); /*当这个设备的最后引用被删除时，内核调用该方法; 它从被嵌入的kobject的release 方法中调用。所有注册到核心的设备结构必须有一个 release 方法, 否则内核将打印错误信息*/

};

（1）设备注册

在注册struct device 前，最少要设置parent, bus_id, bus, 和 release 成员，设备的注册和注销函数为:

int device_register(struct device *dev);

void device_unregister(struct device *dev);

一个实际的总线也是一个设备，所以必须单独注册，以下为lddbus注册它的虚拟总线设备：

static void ldd_bus_release(struct device *dev)

{

printk(KERN_DEBUG "lddbus release/n");

}

struct device ldd_bus = {

.bus_id = "ldd0",

.release = ldd_bus_release

}; /*这是顶层总线，parent 和 bus 成员为 NULL*/

/*作为第一个总线，它的名字为ldd0，这个总线设备的注册代码如下:*/

ret = device_register(&ldd_bus);

if (ret)

printk(KERN_NOTICE "Unable to register ldd0/n");

/*一旦调用完成, 新总线ldd0会在sysfs中/sys/devices下显示，任何挂到这个总线的设备会在/sys/devices/ldd0 下显示*/

（2）设备属性

sysfs 中的设备入口可有属性，相关的结构是:

struct device_attribute {

struct attribute attr;

ssize_t (*show)(struct device *dev, struct device_attribute *attr,char *buf);

ssize_t (*store)(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count);

};

/*设备属性结构可使用以下宏（与BUS类比）:*/

DEVICE_ATTR(_name,_mode,_show,_store);

/*这个宏声明一个结构, 将 dev_attr_ 作为给定 _name 的前缀来命名设备属性

/*属性文件的实际处理使用以下函数:*/

int device_create_file(struct device *device, struct device_attribute * entry);

void device_remove_file(struct device * dev, struct device_attribute * attr);

一个实例是：终端执行：cd /sys/class/leds/lcd-backlight，

ls回显：

uevent

subsystem

device

power

brightness

这些属性可能都是通过device_create_file添加上去（至少brightness是这样）。进入device目录，再输入pwd，

回显：/sys/devices/platform/smdk-backlight。变换到devices目录下了，可见设备模型的不同构成是指向同一个设备的。

2.6下字符设备开始用struct cdev结构体表示，但是我想调用device_create_file(dev, &dev_attr_debug);函数在/sys中导出信息，device_create_file()的第一个入口参数类型为struct device结构体。问题是struct cdev与struct device这两个结构体没有任何联系的地方？答案是可以采用共同拥有的Kobjcet这个成员作为纽带，所以从子类cdev--->父类kobject--->子类device，推导得到：container_of(kobj)-->list_entry(entry)->(struct
device*) 。因为containerof是从结构体指针成员找到结构体地址，所以从cdev的kobj可以找到父类kobject的地址，而所有的kobject的entery都是在一个链表里面，遍历这个链表，找到结构体成员为特定device结构的那一项。

（3）设备结构的嵌入

device 结构包含设备模型核心用来模拟系统的信息。但大部分子系统记录了关于它们拥有的设备的额外信息，所以很少单纯用device 结构代表设备，而是通常将其嵌入一个设备的高层结构体表示中。

lddbus 驱动创建了它自己的 device 类型(也即每类设备会建立自己的设备结构体，其中至少一个成员是struct device类型，比如video_device)，并期望每个设备驱动使用这个类型来注册它们的设备:

struct ldd_device {

char *name;

struct ldd_driver *driver;

struct device dev;

};

#define to_ldd_device(dev) container_of(dev, struct ldd_device, dev);

lddbus 导出的注册和注销接口如下:

static void ldd_dev_release(struct device *dev)

{ }

int register_ldd_device(struct ldd_device *ldddev)

{

ldddev->dev.bus = &ldd_bus_type; //依赖的总线

ldddev->dev.parent = &ldd_bus; //父设备

ldddev->dev.release = ldd_dev_release;

strncpy(ldddev->dev.bus_id, ldddev->name, BUS_ID_SIZE); //设备名拷贝入device结构体中

return device_register(&ldddev->dev); //仍然用device_register注册，只不过上层打包了

}

EXPORT_SYMBOL(register_ldd_device);

void unregister_ldd_device(struct ldd_device *ldddev)

{

device_unregister(&ldddev->dev);

}

EXPORT_SYMBOL(unregister_ldd_device);

参考原文：http://blog.csdn.net/funy_liu/archive/2010/02/25/5322040.aspx

参考原文：http://www.linuxforum.net/forum/showthreaded.php?Cat=&Board=driver&Number=659533&page=0&view=collapsed&sb=5&o=0