linux内核部件分析（七）——设备驱动模型之driver

     上节我们分析设备驱动模型中的device，主要是drivers/base/core.c，可以说是代码量最大的一个文件。本节要分析的驱动driver，就要相对简单很多。原因也很简单，对于driver，我们能定义的公共部分实在不多，能再sysfs中表达的也很少。本节的分析将围绕drivers/base/driver.c，但头文件仍然是include/linux/device.h和drivers/base/base.h。

先让我们来看看driver的结构。

struct device_driver {
	const char		*name;
	struct bus_type		*bus;

	struct module		*owner;
	const char		*mod_name;	/* used for built-in modules */

	bool suppress_bind_attrs;	/* disables bind/unbind via sysfs */

	int (*probe) (struct device *dev);
	int (*remove) (struct device *dev);
	void (*shutdown) (struct device *dev);
	int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);
	int (*resume) (struct device *dev);
	const struct attribute_group **groups;

	const struct dev_pm_ops *pm;

	struct driver_private *p;
};

struct device_driver就是模型定义的通用驱动结构。name是驱动名称，但这个name也只是在静态定义的初始名称，实际使用的名称还是由kobject中保管的。bus执行驱动所在的总线，owner是驱动所在的模块，还有一个所在模块名称mod_name，suppress_bind_attrs定义是否允许驱动通过sysfs决定挂载还是卸载设备。下面是一系列函数指针，probe是在驱动刚与设备挂接时调用的，remove是在设备卸载时调用的，shutdown是在设备关闭时调用的(说实话我现在还不知道remove和shutdown的区别），suspend是设备休眠时调用的，resume是设备恢复时调用的。group是属性集合，pm是电源管理的函数集合，p是指向driver_private的指针。

struct driver_private {
	struct kobject kobj;
	struct klist klist_devices;
	struct klist_node knode_bus;
	struct module_kobject *mkobj;
	struct device_driver *driver;
};
#define to_driver(obj) container_of(obj, struct driver_private, kobj)

与device类似，device_driver把与其它组件联系的大部分结构变量移到struct driver_private中来。首先是kobj，在sysfs中代表driver目录本身。klist_devices是驱动下的设备链表，knode_bus是要挂载在总线的驱动链表上的节点。mkobj是driver与相关module的联系，之前在device_driver结构中已经有指向module的指针，但这还不够，在/sys下你能发现一个module目录，所以驱动所属的模块在sysfs中也有显示，具体留到代码中再看。driver指针自然是从driver_private指回struct device_driver的。

struct driver_attribute {
	struct attribute attr;
	ssize_t (*show)(struct device_driver *driver, char *buf);
	ssize_t (*store)(struct device_driver *driver, const char *buf,
			 size_t count);
};

#define DRIVER_ATTR(_name, _mode, _show, _store)	\
struct driver_attribute driver_attr_##_name =		\
	__ATTR(_name, _mode, _show, _store)

除了以上两个结构，还有struct driver_attribute。driver_attribute是driver对struct attribute的封装，添加了两个特用于device_driver的读写函数。这种封装看似简单重复，工作量很小，但在使用时却会造成巨大的便利。

 

好，结构介绍完毕，下面看driver.c中的实现。

static struct device *next_device(struct klist_iter *i)
{
	struct klist_node *n = klist_next(i);
	struct device *dev = NULL;
	struct device_private *dev_prv;

	if (n) {
		dev_prv = to_device_private_driver(n);
		dev = dev_prv->device;
	}
	return dev;
}

int driver_for_each_device(struct device_driver *drv, struct device *start,
			   void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{
	struct klist_iter i;
	struct device *dev;
	int error = 0;

	if (!drv)
		return -EINVAL;

	klist_iter_init_node(&drv->p->klist_devices, &i,
			     start ? &start->p->knode_driver : NULL);
	while ((dev = next_device(&i)) && !error)
		error = fn(dev, data);
	klist_iter_exit(&i);
	return error;
}
struct device *driver_find_device(struct device_driver *drv,
				  struct device *start, void *data,
				  int (*match)(struct device *dev, void *data))
{
	struct klist_iter i;
	struct device *dev;

	if (!drv)
		return NULL;

	klist_iter_init_node(&drv->p->klist_devices, &i,
			     (start ? &start->p->knode_driver : NULL));
	while ((dev = next_device(&i)))
		if (match(dev, data) && get_device(dev))
			break;
	klist_iter_exit(&i);
	return dev;
}

driver_for_each_device()是对drv的设备链表中的每个设备调用一次指定函数。

driver_find_device()是在drv的设备链表中寻找一个设备，寻找使用指定的匹配函数。

这两个函数都不陌生，在之前分析device的core.c中已经见到与它们很类似的函数，只不过那里是遍历设备的子设备链表，这里是遍历驱动的设备链表。next_device()同样是辅助用的内部函数。

int driver_create_file(struct device_driver *drv,
		       struct driver_attribute *attr)
{
	int error;
	if (drv)
		error = sysfs_create_file(&drv->p->kobj, &attr->attr);
	else
		error = -EINVAL;
	return erro