文章來源：http://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/51088887

 前面我們學習I2C、USB、SD驅動時，有沒有發現一個共性，就是在驅動開發時，每個驅動都分層三部分，由上到下分別是：

1、XXX 裝置驅動

2、XXX 核心層

3、XXX 主機控制器驅動

      而需要我們編寫的主要是裝置驅動部分，主機控制器驅動部分也有少量編寫，二者進行互動主要時由核心層提供的介面來實現；這樣結構清晰，大大地有利於我們的驅動開發，這其中就是利用了Linux裝置驅動開發中兩個重要思想，下面來一一解析

一、裝置驅動的分層思想

       在面向物件的程式設計中，可以為某一類相似的事物定義一個基類，而具體的事物可以繼承這個基類中的函式。如果對於繼承的這個事物而言，其某函式的實現與基類一致，那它就可以直接繼承基類的函式；相反，它可以過載之。這種面向物件的設計思想極大地提高了程式碼的可重用能力，是對現實世界事物間關係的一種良好呈現。

      Linux核心完全由C語言和組合語言寫成，但是卻頻繁用到了面向物件的設計思想。在裝置驅動方面，往往為同類的裝置設計了一個框架，而框架中的核心層則實現了該裝置通用的一些功能。同樣的，如果具體的裝置不想使用核心層的函式，它可以過載之。舉個例子：

return_type core_funca(xxx_device * bottom_dev, param1_type param1, param1_type param2)  
{  
    if (bottom_dev->funca)  
    return bottom_dev->funca(param1, param2);  
    /* 核心層通用的funca程式碼 */  
    ...  
}  
 

上述core_funca的實現中，會檢查底層裝置是否過載了funca()，如果過載了，就呼叫底層的程式碼，否則，直接使用通用層的。這樣做的好處是，核心層的程式碼可以處理絕大多數該類裝置的funca()對應的功能，只有少數特殊裝置需要重新實現funca()。

再看一個例子：

return_type core_funca(xxx_device * bottom_dev, param1_type param1, param1_type param2)  
{  
    /*通用的步驟程式碼A */  
    ...  
    bottom_dev->funca_ops1();  
    /*通用的步驟程式碼B */  
    ...  
    bottom_dev->funca_ops2();  
    /*通用的步驟程式碼C */  
    ...  
    bottom_dev->funca_ops3();  
}  
 

 這樣的分層化設計在Linux的input、RTC、MTD、I2 C、SPI、TTY、USB等諸多裝置驅動型別中屢見不鮮。

二、主機驅動和外設驅動分離思想

主機、外設驅動分離的意義

       在Linux裝置驅動框架的設計中，除了有分層設計實現以外，還有分隔的思想。舉一個簡單的例子，假設我們要通過SPI匯流排訪問某外設，在這個訪問過程中，要通過操作CPU XXX上的SPI控制器的暫存器來達到訪問SPI外設YYY的目的，最簡單的方法是：

return_type xxx_write_spi_yyy(...)  
{  
    xxx_write_spi_host_ctrl_reg(ctrl);  
    xxx_ write_spi_host_data_reg(buf);  
    while(!(xxx_spi_host_status_reg()&SPI_DATA_TRANSFER_DONE));  
    ...  
}  

return_type xxx1_write_spi_yyy(...)  
{  
    xxx1_write_spi_host_ctrl_reg(ctrl);  
    xxx1_ write_spi_host_data_reg(buf);  
    while(!(xxx1_spi_host_status_reg()&SPI_DATA_TRANSFER_DONE));  
    ...  
}  

如果我們不進行上圖的主機和外設分離，外設a、b、c和主機A、B、C進行組合的時候，需要9個不同的驅動。設想一共有m個主機控制器，n個外設，分離的結果是需要m+n個驅動，不分離則需要m*n個驅動。

      Linux SPI、I2C、USB、ASoC（ALSA SoC）等子系統都典型地利用了這種分離的設計思想。