linux设备驱动模型系列2

bbizxm

在linux里，可以从两种不同的视角来看待设备。一种是从操作系统的角度，一种是从用户的角度。从内核的角度来看，各个设备必须挂接在总线上，由驱动程序驱动。相应的数据结构要体现出设备和设备驱动程序以及总线之间的关系；从用户角度来看，设备也是文件，因此在/sysfs/bus/?/?, /dev/?等目录下应该有对应的文件来表示设备。

因此设备驱动模型的数据结构设计需要从上述两个方面体现。从总的方面来说，可以把各种数据结构分为两种：设备、驱动等实体对应的数据结构，如struct driver；还有就是这些实体之间的层次关系，如struct kobject。为了讨论方便还是先介绍这些数据结构。

kobject
kobject是最基本的数据结构，如果按照面向对象的思想来说，它是基类。各种实体的相互关系，最终都是由该结构来衔接的。每个要体现相互关系的数据结构都要内嵌一个kobject类型的变量。
struct kobject {
char   * k_name;                      /*指向name的指针*/
char   name[KOBJ_NAME_LEN];           /*名字*/
atomic_t  refcount;                   /*引用计数*/
struct list_head entry;               /*在所挂到链表的连接体*/
struct kobject  * parent;             /*父结点*/
struct kset  * kset;                  /*指向所属的kset*/
struct kobj_type * ktype;            
struct dentry  * dentry;              /*目录项*/
};
在kobject的成员中，entry、parent和kset体现了层次关系，dentry主要是用来和文件系统联系用的。而ktype是用来和用户空间打交道的，包括属性的显示以及空间的释放，结构体如下：
struct kobj_type {
void (*release)(struct kobject *);
struct sysfs_ops * sysfs_ops;
struct attribute ** default_attrs;
};
struct sysfs_ops {
ssize_t (*show)(struct kobject *, struct attribute *,char *);
ssize_t (*store)(struct kobject *,struct attribute *,const char *, size_t);
};
show和store就是用来显示和存储属性的方法。

kset
kset是kobject的集合。通过一个双向循环链表把属于同一kset的kobject连在一起。
struct kset {
struct subsystem * subsys;                  /*指向所属的subsystem*/
struct kobj_type * ktype;
struct list_head list;                      /*连接属于同一kset的kobject*/
struct kobject  kobj;
struct kset_hotplug_ops * hotplug_ops;      /*与热插拔相关的操作*/
};
kset里包含kobject型变量，就是用它来体现层次关系以及别的基础功能，包括引用计数等。假设obj_a属于某个ket—kset_a，那么
obj_a.kset = *kset_a
obj_a.parent = *(kset_a.obj)
而且obj_a会添加到kset_a的list中。

subsystem
subsystem比kset更高一级。一个subsystem包括多个kset。
struct subsystem {
struct kset  kset;
struct rw_semaphore rwsem;
};
由subsystem和kset的结构定义可以看出，无法从subsystem找到属于它的所有kset。因为只有kset的subsys指针可以找到subsystem，而subsystem没有对应的成员变量可以访问到kset。也许大家会说subsystem里包含kset，而kset里又含有list，那么可以把属于同一个subsystem的kset挂入到该list。但是我们前面说过，kset里的list是用来连接kobject用的，那么就无法再作为它用了。

今天就先分析这几种不同数据结构。至于这些数据结构为什么要这样设计，则得配合具体的驱动程序来分析。等有时间就做个具体例子的分析。

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/17192/showart_335016.html