2.7 驅(qū)動模型編程模式

由于Linux驅(qū)動模型核心的支持，驅(qū)動模型編程變得比較簡單，并且有一定的“套路”可循，以及后面要講述的PCI子系統(tǒng)和SCSI子系統(tǒng)都是驅(qū)動模型編程的范例，我們這里先大致概括如下。

1.總線類型邏輯

定義一個總線類型（struct bus_type）對象，在該對象中，需要指定總線類型的名字，還需要實(shí)現(xiàn)一些回調(diào)函數(shù)，例如match、probe等。

在子系統(tǒng)或模塊加載時調(diào)用bus_register函數(shù)向Linux內(nèi)核注冊這個總線類型，在子系統(tǒng)或模塊卸載時調(diào)用bus_unregister函數(shù)從Linux內(nèi)核注銷這個總線類型。一般子系統(tǒng)或模塊也可以根據(jù)需要對bus_register和bus_unregister函數(shù)進(jìn)行封裝。

如果所有功能不是在一個模塊中實(shí)現(xiàn)，就需要使用EXPORT_SYMBOL宏導(dǎo)出總線類型以便其他代碼使用。

2.設(shè)備邏輯

定義功能設(shè)備結(jié)構(gòu)體，通常將驅(qū)動模型設(shè)備描述符（struct device）作為一個域嵌入到這個結(jié)構(gòu)體。此外，還可以在結(jié)構(gòu)體中嵌入另一個驅(qū)動模型設(shè)備描述符（struct device）。如果是這樣，那么前一個我們稱為“內(nèi)嵌的通用設(shè)備”，它是為了將這個功能設(shè)備鏈入到總線類型的設(shè)備鏈表而用的，而后一個我們稱為“內(nèi)嵌的類設(shè)備”，它是為了將這個功能設(shè)備鏈入到類的設(shè)備鏈表而用的。建議定義專門的宏或內(nèi)聯(lián)函數(shù)實(shí)現(xiàn)從驅(qū)動模型設(shè)備獲得功能設(shè)備，這種定義方式可以讓編譯器檢查要執(zhí)行的操作的類型安全性。

在功能設(shè)備被發(fā)現(xiàn)時，除了業(yè)務(wù)邏輯所必須的初始化外，還需要對“內(nèi)嵌的通用設(shè)備”以及“內(nèi)嵌的類設(shè)備”進(jìn)行初始化。對于“內(nèi)嵌的通用設(shè)備”，最重要的要初始化的域有bus_id、parent和bus。bus_id域是一個ASCII字符串，包含了設(shè)備在總線上的地址，其格式取決于特定的總線，這一點(diǎn)在sysfs中表示設(shè)備非常必要。parent是設(shè)備物理意義上的父親。總線驅(qū)動需要正確設(shè)置這個域。bus域是一個指向設(shè)備所屬總線類型的指針，這個域應(yīng)該設(shè)置為前面聲明并初始化的bus_type。對于“內(nèi)嵌的類設(shè)備”，最重要的要初始化的域有class。當(dāng)然，可以調(diào)用device_initialize函數(shù)對它們執(zhí)行一些基本的初始化動作。

在其后的某個時間，應(yīng)該調(diào)用device_add函數(shù)，分別傳入“內(nèi)嵌的通用設(shè)備”和“內(nèi)嵌的類設(shè)備”的地址，向Linux內(nèi)核添加功能設(shè)備。這將會把功能設(shè)備同時鏈入到總線類型的設(shè)備鏈表，以及類的設(shè)備鏈表中，盡管實(shí)際上的功能設(shè)備對象只有一個。它還會在sysfs文件系統(tǒng)中為功能設(shè)備創(chuàng)建相應(yīng)的目錄，并添加屬性文件以及符號鏈接文件等。如果要從Linux內(nèi)核中刪除功能設(shè)備，則應(yīng)該分別針對“內(nèi)嵌的通用設(shè)備”和“內(nèi)嵌的類設(shè)備”調(diào)用device_del函數(shù)。

功能設(shè)備被添加到系統(tǒng)，它就確確實(shí)實(shí)存在了。至于是何時被綁定到功能驅(qū)動，那就是驅(qū)動模型核心的事了。

3.驅(qū)動邏輯

驅(qū)動邏輯和設(shè)備邏輯類似。首先是聲明一個功能驅(qū)動結(jié)構(gòu)體，將驅(qū)動模型驅(qū)動描述符（struct device_driver）作為它的一個域，還可以根據(jù)需要包含了驅(qū)動模型核心可能調(diào)用的操作集。

在稍后的某個時刻，調(diào)用driver_register函數(shù)向Linux內(nèi)核注冊功能驅(qū)動，以其內(nèi)嵌的驅(qū)動模型驅(qū)動描述符為參數(shù)，在注冊之前，必須初始化一些必要的域：例如name和bus。其中bus域必須指向前面聲明并初始化的bus_type。與此相反，在驅(qū)動從Linux內(nèi)核注銷時，調(diào)用driver_unregister函數(shù)。一般子系統(tǒng)或模塊也可以根據(jù)需要對driver_register和driver_unregister函數(shù)進(jìn)行封裝。

注冊驅(qū)動會將功能驅(qū)動掛入總線類型的驅(qū)動鏈表，并在sysfs文件系統(tǒng)中為功能驅(qū)動創(chuàng)建對應(yīng)的目錄，以及屬性文件和符號鏈接等。與此同時，驅(qū)動模型會嘗試將驅(qū)動去綁定總線類型的設(shè)備鏈表中的設(shè)備。是否可以綁定完全是功能特定的，因此往往最終要調(diào)用功能驅(qū)動中定義的回調(diào)方法。

4.類和接口邏輯

取決于具體的功能，子系統(tǒng)或模塊也可使實(shí)現(xiàn)類和接口邏輯。它們基本上也采用類似的流程，具體例子可以參考SCSI子系統(tǒng)，以及sg模塊。