Linux平台驱动设备模型解析

"Linux 平台总线驱动设备模型1" 在Linux操作系统中，为了管理和抽象硬件设备，Linux引入了驱动设备模型。这个模型基于一种分离分层的理念，旨在简化复杂问题，使驱动程序能更好地适应硬件变化。通过将驱动程序分解为不同的组件，可以实现更高的模块化和可维护性。在Linux 2.6版本中，引入了一种名为平台总线（platform bus）的虚拟总线模型，用于连接设备和驱动。 平台总线驱动设备模型包括三个核心元素：总线（bus）、设备（device）和驱动（driver）。总线负责协调设备和驱动之间的通信，确保两者能够正确匹配。当设备或驱动被注册到系统时，总线会自动尝试找到与其匹配的伙伴。在这个模型中，platform总线是一种特殊类型的虚拟总线，它可以承载各种不同类型的设备，如LED、按钮、I2C控制器、RTC、SPI、LCD、NAND闪存等。 在平台总线驱动设备模型中，存在三个关键的结构体，它们体现了Linux内核的面向对象设计思想： 1. 平台总线（platform_bus_type）：这是一个struct bus_type类型的结构体，定义了与平台总线相关的属性和功能。例如，它包含了总线的名字、设备属性、匹配函数（用于判断设备和驱动是否兼容）以及热插拔操作函数等。在源码`drivers/base/platform.c`中可以找到它的定义。 2. 平台设备（platform_device）：代表连接到平台总线上的设备，通常在硬件设备初始化时注册。它包含了设备的名称、ID、资源列表等信息，用于驱动程序识别和控制设备。 3. 平台驱动（platform_driver）：这是针对平台设备的驱动程序，包含了驱动的初始化、注销函数以及设备操作函数。平台驱动在加载时会尝试匹配已注册的设备，并在匹配成功后接管设备的控制。 平台设备模型的这种设计使得驱动程序的开发更为灵活，因为驱动可以专注于处理特定的硬件交互，而总线层则负责管理和调度。此外，这种模型还支持热插拔操作，即设备可以在系统运行时添加或移除，增强了系统的动态性和扩展性。 总结来说，Linux平台总线驱动设备模型是一种高效且灵活的机制，它通过分离设备和驱动的职责，提高了驱动的可复用性和适应性，同时通过虚拟的platform总线简化了系统中硬件设备的管理和控制。在嵌入式系统和各种Linux平台上，这种模型被广泛采用，以支持多种类型的硬件设备。