详细介绍 Linux 2.6 设备的驱动模型

linux 2.6 设备驱动模型
 
1.背景
 
随着设备拓扑结构越来越复杂，需要为内核建立一个统一的设备模型，对系统结构做一般性的抽象描述。
 
有了该抽象结构，可支持多种不同的任务：
 
a) 电源管理  完成电源管理工作需要对系统结构的理解，且有严格的顺序，如：一个USB宿主适配器，在处理完所有与其相连接的设备面前是不能关闭的；
 
b) 与用户空间通信  由/sysfs虚拟文件系统展示设备的属性
 
c) 热插拔设备
 
d) 对象生命周期
 
2.sysfs 虚拟文件系统
 
sysfs 是一个特殊的文件系统，类似于/proc。sysfs不仅象/proc一样允许用户空间访问内核的数据，而且它以更结构化的方式向用户提供内核数据信息。
 
sysfs的一个目的就是展示设备驱动模型中各组件的层次关系。其顶级目录包括：
 
a) block
 
b) device
 
c) bus
 
d) drivers
 
e) class
 
f) power
 
g) firmware
 
每个目录代表一个kobject对象，每个文件代表kobject的属性。
 
3. Kobject、Kset 和 subsystem
 
3.1 Kobject
Kobject 是组成设备模型的基本结构。类似于C++中的基类，它嵌入于更大的对象的对象中--所谓的容器--用来描述设备模型的组件。如bus, devices, drivers 都是典型的容器。
 
容器有了kobject之后，允许内核：
a) 保存对容器的引用计数
b) 保存容器之间的层次关系
c) 为每个容器的属性提供一个用户视图
 
struct kobject{
        char             * k_name;
        char               name[20];
        struct k_ref       kref;
        struct list_head   entry;
        struct kobject   * parent;
        struct kset      * kset;
        struct ktype     *