Linux设备驱动模型解析：AHB, APB, PCI与系统总线

"这篇资料主要介绍了Linux设备驱动模型，特别是针对AHB (Advanced High-performance Bus)、APB (Advanced Peripheral Bus) 和PCI (Peripheral Component Interconnect) 这三种总线在嵌入式系统中的应用。内容包括嵌入式设备的基本概念、内核启动顺序以及总线的关系。此外，还提到了一些常见的接口类型，如UART、SPI、GPIO、MDIO以及PLL，并解释了系统频率的管理和计算方法。最后，资料涉及了内核启动与初始化的标记，以及设备驱动模型中的关键元素：总线、设备和驱动的交互机制。" 在Linux设备驱动模型中，总线是连接硬件组件的关键部分，它定义了设备如何与系统其余部分通信。AHB是一种高性能的系统总线，用于在处理器核心和其他高速组件之间传输数据，如内存控制器和DMA引擎。相对地，APB则是设计用于连接低速外设，如UART和SPI，它们提供了一个更节省资源的通信路径。PCI总线则是一种广泛应用于个人计算机的扩展总线标准，允许高速设备如显卡和网络适配器直接与CPU通信。 嵌入式系统常常基于SoC (System on Chip)，其中集成了处理器、内存以及其他功能模块。这些系统通常需要精确的频率管理，这涉及到PLL (Phase Locked Loop) 的使用，来锁定和调整系统时钟频率。PLL能够根据外部参考信号调整内部振荡器的频率和相位，以生成所需的各种工作频率。 在内核启动过程中，使用特定的预定义标记如`__init`、`__exit`、`__initdata`和`__devinit`等，来区分不同阶段使用的代码和数据。例如，`__init`标记的代码仅在内核初始化时运行，而`__devinit`标记的代码则用于设备初始化。这些标记有助于内核裁剪，减少内存占用。 Linux设备驱动模型由总线、设备和驱动三部分组成。总线提供了设备和驱动之间的抽象层，负责设备的枚举和驱动的匹配。当总线的match函数找到合适的驱动时，会调用驱动程序中的probe函数进行设备初始化。例如，在网络设备驱动中，NetDevice、Phy和SpinLock等组件共同协作完成设备的驱动和管理。 总线注册和初始化是设备驱动模型中重要的步骤。以SoC平台总线为例，总线的注册过程包括定义总线的属性、注册方法以及设备的探测逻辑。这通常发生在内核启动的早期阶段，确保所有必要的硬件组件能够正确识别和配置。 理解Linux设备驱动模型对于开发和维护嵌入式系统的软件工程师至关重要，因为它涉及到硬件资源的充分利用和系统的高效运行。熟悉这些概念和技术可以帮助开发者更好地实现设备驱动，优化系统性能，并解决与硬件交互的复杂问题。