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 如果你瞭解了前面匯流排、裝置模型,分析匯流排裝置驅動模型的driver相對來說會輕鬆很多。開始也是看看其資料結構。

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  1. struct device_driver {
  2.     const char        *name;                 //驅動的名字
  3.     struct bus_type        *bus;             //驅動呈現屬於的匯流排型別
  4.     struct module        *owner;
  5.     const char        *mod_name;    /* used for built-in modules */
  6.     bool suppress_bind_attrs;    /* disables bind/unbind via sysfs */
  7.     const struct of_device_id    *of_match_table;
  8.     int (*probe) (struct device *dev);     //驅動掛載的時候呼叫
  9.     int (*remove) (struct device *dev);    //解除安裝的時候呼叫
  10.     void (*shutdown) (struct device *dev);
  11.     int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);
  12.     int (*resume) (struct device *dev);
  13.     const struct attribute_group **groups;
  14.     const struct dev_pm_ops *pm;
  15.     struct driver_private *p;
  16. };
與device型別相似,其中有一個指向driver_private的指標p,一些與其他的元件相關的聯絡都被移到這個結構變數中。

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  1. struct driver_private {
  2.     struct kobject kobj;      //在sysfs中代表目錄本身
  3.     struct klist klist_devices;//驅動連結串列
  4.     struct klist_node knode_bus; //掛載在匯流排的驅動連結串列的節點
  5.     struct module_kobject *mkobj;//driver與相關的module之間的聯絡
  6.     struct device_driver *driver;
  7. };
  8. #define to_driver(obj) container_of(obj, struct driver_private, kobj)
由上面可以看出driver指標最後也有driver_private回到了device_driver之中,下面也來看看驅動的屬性檔案的表示方法

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  1. struct driver_attribute {
  2.     struct attribute attr;
  3.     ssize_t (*show)(struct device_driver *driver, char *buf);
  4.     ssize_t (*store)(struct device_driver *driver, const char *buf,
  5.              size_t count);
  6. };
  7. #define DRIVER_ATTR(_name, _mode, _show, _store)    \
  8. struct driver_attribute driver_attr_##_name =        \
  9.     __ATTR(_name, _mode, _show, _store)
上面只是有兩個讀寫函式,看完了關於驅動的一些重要的資料結構,那麼開始重要的,如何向核心註冊一個drv呢?我們使用driver_register

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  1. int driver_register(struct device_driver *drv)
  2. {
  3.     int ret;
  4.     struct device_driver *other;
  5.     BUG_ON(!drv->bus->p);
  6.     if ((drv->bus->probe && drv->probe) ||
  7.      (drv->bus->remove && drv->remove) ||
  8.      (drv->bus->shutdown && drv->shutdown))
  9.         printk(KERN_WARNING "Driver '%s' needs updating - please use "
  10.             "bus_type methods\n", drv->name);
  11.     other = driver_find(drv->name, drv->bus);
  12.     if (other) {
  13.         put_driver(other);
  14.         printk(KERN_ERR "Error: Driver '%s' is already registered, "
  15.             "aborting...\n", drv->name);
  16.         return -EBUSY;
  17.     }
  18.     ret = bus_add_driver(drv);
  19.     if (ret)
  20.         return ret;
  21.     ret = driver_add_groups(drv, drv->groups);
  22.     if (ret)
  23.         bus_remove_driver(drv);
  24.     return ret;
  25. }
從函式可以看出,首先drv->bus一定要預先設定。在使用driver_find從bus的驅動連結串列中特定名字的driver,那麼就進入這個函式的重點的東西bus_add_driver,幾乎註冊所有的工作都是由它來完成。

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  1. int bus_add_driver(struct device_driver *drv)
  2. {
  3.     struct bus_type *bus;
  4.     struct driver_private *priv;
  5.     int error = 0;
  6.     bus = bus_get(drv->bus);//增加對bus的引用
  7.     if (!bus)
  8.         return -EINVAL;
  9.     pr_debug("bus: '%s': add driver %s\n", bus->name, drv->name);
  10.     priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);//分配初始化一個drv->p,也就是上面的driver_private結構
  11.     if (!priv) {
  12.         error = -ENOMEM;
  13.         goto out_put_bus;
  14.     }
  15.     klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);
  16.     priv->driver = drv;
  17.     drv->= priv;
  18.     priv->kobj.kset = bus->p->drivers_kset;
  19.     error = kobject_init_and_add(&priv->kobj, &driver_ktype, NULL,
  20.                  "%s", drv->name);//將drv加入sysfs
  21.     if (error)
  22.         goto out_unregister;
  23.     if (drv->bus->p->drivers_autoprobe) {
  24.         error = driver_attach(drv);//如果匯流排可以自動的probe,就會呼叫匹配函式
  25.         if (error)
  26.             goto out_unregister;
  27.     }
  28.     klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);//將drv掛入到匯流排的連結串列中
  29.     module_add_driver(drv->owner, drv);//建立driver相關的模組
  30.     error = driver_create_file(drv, &driver_attr_uevent);//在drv目錄下建立event屬性檔案
  31.     if (error) {
  32.         printk(KERN_ERR "%s: uevent attr (%s) failed\n",
  33.             __func__, drv->name);
  34.     }
  35.     error = driver_add_attrs(bus, drv);//新增屬性
  36.     if (error) {
  37.         /* How the hell do we get out of this pickle? Give up */
  38.         printk(KERN_ERR "%s: driver_add_attrs(%s) failed\n",
  39.             __func__, drv->name);
  40.     }
  41.     if (!drv->suppress_bind_attrs) {
  42.         error = add_bind_files(drv);
  43.         if (error) {
  44.             /* Ditto */
  45.             printk(KERN_ERR "%s: add_bind_files(%s) failed\n",
  46.                 __func__, drv->name);
  47.         }
  48.     }
  49.     kobject_uevent(&priv->kobj, KOBJ_ADD);//向用戶空間釋出kobj_add訊息
  50.     return 0;
  51. out_unregister:
  52.     kobject_put(&priv->kobj);
  53.     kfree(drv->p);
  54.     drv->= NULL;
  55. out_put_bus:
  56.     bus_put(bus);
  57.     return error;
  58. }
其實上面的處理過程相對於裝置來說,會簡單很多,下面主要對當驅動掛接的時候,怎麼去匹配進行分析。

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  1. int driver_attach(struct device_driver *drv)
  2. {
  3.     return bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
  4. }

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  1. static int __driver_attach(struct device *dev, void *data)
  2. {
  3.     struct device_driver *drv = data;
  4.     /*
  5.      * Lock device and try to bind to it. We drop the error
  6.      * here and always return 0, because we need to keep trying
  7.      * to bind to devices and some drivers will return an error
  8.      * simply if it didn't support the device.
  9.      *
  10.      * driver_probe_device() will spit a warning if there
  11.      * is an error.
  12.      */
  13.     if (!driver_match_device(drv, dev))
  14.         return 0;
  15.     if (dev->parent)    /* Needed for USB */
  16.         device_lock(dev->parent);
  17.     device_lock(dev);
  18.     if (!dev->driver)
  19.         driver_probe_device(drv, dev);
  20.     device_unlock(dev);
  21.     if (dev->parent)
  22.         device_unlock(dev->parent);
  23.     return 0;

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  1. static inline int driver_match_device(struct device_driver *drv,
  2.                  struct device *dev)
  3. {
  4.     return drv->bus->match ? drv->bus->match(dev, drv) : 1;
  5. }
最終也是呼叫匯流排的match函式來完成裝置與驅動的匹配的過程。
以上分析了匯流排、裝置、驅動三種類型,主要是在註冊上,其主要是在sysfs中建立目錄和屬性檔案。在裝置或者驅動註冊到總線上,匯流排是如何為其找到對應的驅動的過程,下面一個圖能很好的說明這一過程。
由圖可以清楚的看出,bus的作用是向核心註冊一條匯流排,並將drv一一加入到匯流排的drv連結串列,dev一一加入到匯流排的dev連結串列。當有裝置或驅動註冊的時候,在驅動或者裝置連結串列一一取出,呼叫匯流排的match函式來完成匹配,匹配成功後呼叫匯流排的probe函式。
回顧下driver_register的作用,首先會將drv放入到bus得drv連結串列,從bus的dev連結串列取出每一個dev,用匯流排的match函式來判斷能否支援drv
device_register的作用和driver一樣,將dev放入到bus得dev連結串列,從bus的drv連結串列取出每一個drv,用匯流排的match函式來判斷能否支援dev。

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  1. extern struct bus_type my_bus_type;
  2. static int my_probe(struct device *dev)
  3. {
  4.     printk("Driver found device which my driver can handle!\n");
  5.     return 0;
  6. }
  7. static int my_remove(struct device *dev)
  8. {
  9.     printk("Driver found device unpluged!\n");
  10.     return 0;
  11. }
  12. struct device_driver my_driver = {
  13.     .name = "my_dev",
  14.     .bus = &my_bus_type,
  15.     .probe = my_probe,
  16.         .remove    = my_remove,
  17. };
  18. /*
  19.  * Export a simple attribute.
  20.  */
  21. static ssize_t mydriver_show(struct device_driver *driver, char *buf)
  22. {
  23.     return sprintf(buf, "%s\n", "This is my driver!");
  24. }
  25. static DRIVER_ATTR(drv, S_IRUGO, mydriver_show, NULL);
  26. static int __init my_driver_init(void)
  27. {
  28.     int ret = 0;
  29.         /*註冊驅動*/
  30.     driver_register(&my_driver);
  31.     /*建立屬性檔案*/
  32.     driver_create_file(&my_driver, &driver_attr_drv);
  33.     return ret;    
  34. }
  35. static void my_driver_exit(void)
  36. {
  37.     driver_unregister(&my_driver);
  38. }
  39. module_init(my_driver_init);
  40. module_exit(my_driver_exit);