Linux内核设备模型：kobject、bus和platform解析

"Linux下的bus、devices和platform基础模型主要涉及Linux内核中设备管理和驱动程序交互的机制。kobject是这一机制的核心，它提供了一种统一的方式来管理内核中的各种对象，尤其是设备对象。" 在Linux 2.6内核中，`kobject`被引入作为设备管理的基本单元。它是一个结构体，用`struct kobject`表示，它包含了设备的基本信息，如设备名称、引用计数、与之关联的`kset`、父对象指针、对象类型描述符以及与sysfs文件系统中的对应目录等。`kobject`通过`sysfs`文件系统与用户空间进行交互，每个注册的`kobject`在sysfs中都有一个相应的目录。 `kobject`相关的几个关键函数包括： 1. `kobject_init`: 初始化`kobject`对象，设置其引用计数为1，并将entry链接到自身，同时增加所属`kset`的引用计数。 2. `kobject_cleanup` 和 `kobject_release`: 这两个函数用于清理和释放`kobject`对象。当`kobject`的引用计数降为0时，会释放其所占资源。 3. `kobject_set_name`: 设置`kobject`对象的名称，允许根据给定的格式动态命名。 4. `kobject_name`: 返回`kobject`对象的名称。 5. `kobject_rename`: 改变`kobject`的名称，这在需要更改设备在sysfs中的表示时非常有用。 此外，`kobject`结构还包含了一个等待队列`wait_queue_head_t poll`，这表明`kobject`可能支持异步事件处理和I/O等待。 在更广义的Linux设备模型中，`bus`代表设备连接的总线，如PCI、USB等，它们定义了如何与设备通信的协议。`device`是实际的硬件设备，每个设备都会挂载在特定的`bus`上。`platform`通常指的是那些没有专用总线或者通过系统内存映射（例如，GPIO、定时器等）来访问的设备，它们有自己的驱动模型，即`platform_device`和`platform_driver`。 `kobject`的引入使得设备模型更加模块化和可扩展，简化了设备驱动的注册和管理过程。通过`kobject`，开发者可以方便地创建、管理、命名和释放内核对象，同时也为sysfs提供了一种标准化的接口，使得用户空间可以透明地访问和控制内核中的设备资源。这种机制对于现代Linux内核中的设备驱动开发至关重要，因为它允许内核以一种一致和高效的方式处理各种不同的硬件设备。