linux设备驱动程序——bus

linux 中bus驱动解析

总线(bus)是linux发展过程中抽象出来的一种设备模型，为了统一管理所有的设备，内核中每个设备都会被挂载在总线上，这个bus可以是对应硬件的bus(i2c bus、spi bus)、可以是虚拟bus(platform bus)。

简述bus的工作流程

bus将所有挂在上面的具体设备抽象成两部分，driver和device。

driver实现了同类型设备的驱动程序实现，而device则向系统注册具体的设备需要的资源，每当添加一个新的driver(device)到bus中时，都将调用bus的match函数，试图寻找匹配的device(driver)。

如果匹配成功，就调用probe函数，在probe函数中实现设备的初始化、各种配置以及生成用户空间的文件接口。

举个例子，针对AT24CXX(一种常用的存储设备)这种同系列产品，他们的操作方式都是非常相似的，不同的无非是容量大小。

那么我们就没有必要为AT24C01、AT24C02去分别写一份驱动程序，而是统一为其写一份兼容所有AT24CXX的驱动程序，然后再传入不同的参数以对应具体的型号。

在linux驱动管理模型中的体现就是：驱动程序对应driver、需要的具体型号的硬件资源对应device，将其挂在bus上。

将driver注册到bus上，当用户需要使用AT24C01时，以AT24C01的参数构建一个对应device，注册到bus中，bus的match函数匹配上之后，调用probe函数，即可完成AT24C01的初始化，完成在用户空间的文件接口注册。

以此类推，添加所有的AT24CXX设备都可以以这样的形式实现，只需要构建一份device，而不用为每个设备重写一份驱动，提高了复用性，节省了内存空间。

linux bus结构体

linux将设备挂在总线上，对应设备的注册和匹配流程由总线进行管理，在linux内核中，每一个bus，都由struct bus_type来描述：

struct bus_type {
    const char		*name;
    const char		*dev_name;
    struct device		*dev_root;
    ...
    int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);
    int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
    int (*probe)(struct device *dev);
    int (*remove)(struct device *dev);
    void (*shutdown)(struct device *dev);
    struct subsys_private *p;
    ...

};
为了突出重点，省去了一些暂时不需要深入了解的成员，我们来看看其中最主要的几个成员：

name : 该bus的名字，这个名字是这个bus在sysfs文件系统中的体现，对应/sys/bus/$name.
dev_name : 这个dev_name并不对应bus的名称，而是对应bus所包含的struct device的名字，即对应dev_root。