Linux2.6设备模型解析:驱动注册与工作流程
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更新于2024-07-29
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"Linux设备驱动模型(代码分析)"
在Linux内核中,设备驱动模型是一个核心组成部分,它负责管理和协调各种硬件设备与操作系统之间的交互。Linux 2.6版本引入了一个更为复杂的设备模型,旨在提高系统的灵活性和可扩展性。本资源主要探讨了这一模型的体系结构以及具体的驱动注册过程。
首先,我们来了解一下模型中的关键概念:
1. **Kobject**:这是设备模型中最基础的结构体,类似于面向对象编程中的类。它包含了对象的名称、引用计数、链表入口等信息,是其他所有设备模型组件的基础。
2. **Kset**:Kset是一组相关kobject的集合,它提供了一种方便的方式来管理这些对象,例如,通过添加、删除和遍历操作。
3. **Subsystem**:子系统是设备模型中的抽象层次,它定义了一组设备的通用特性。一个设备可以属于一个或多个子系统。
4. **Sysfs**:Sysfs是Linux内核的一个虚拟文件系统,它将内核对象和它们的状态暴露给用户空间,使得用户可以通过文件系统接口来查询和控制设备。
5. **Bus**:总线是设备连接到系统的方式,如PCI、USB等。Linux设备模型中的总线结构允许注册和管理连接到它的设备。
6. **Device**:设备代表实际的硬件,它包含了设备的属性、驱动和其他信息。每个设备都有一个关联的kobject,并且可以连接到特定的总线上。
7. **Class**:设备类是对一组具有相似功能的设备的抽象,例如,所有的网络设备都属于“网络”类。类可以提供通用的服务和配置。
8. **Device_driver**:设备驱动是实现与硬件交互的代码,它包含设备的名称、所连接的总线类型,以及其他设备相关的数据结构。每个驱动都有一个关联的kobject,表示它是一个kobject的实例。
文章的第二部分可能涉及了具体的驱动注册过程,这通常包括以下步骤:
1. **初始化驱动**:定义驱动的结构体,包括驱动名称、所属总线、设备操作函数等。
2. **注册驱动**:调用`driver_register()`函数将驱动添加到内核的设备模型中,这样系统就能识别和管理该驱动。
3. **匹配设备**:内核会根据设备ID和驱动的匹配规则尝试将设备与驱动关联。
4. **绑定设备**:如果匹配成功,驱动会被绑定到设备上,这时驱动的初始化函数会被调用,以完成设备的具体设置。
5. **创建sysfs节点**:设备和驱动在sysfs中创建对应的目录,用户可以通过这些目录进行交互。
在理解了这些基本概念和流程后,开发者可以更有效地编写和管理设备驱动,从而实现对硬件的有效控制。《Linux设备驱动程序》一书提供了更深入的技术细节,是学习和研究Linux设备驱动模型的宝贵资源。
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