5. 驱动程序分层分离概念-总线设备驱动模型

在输入子系统框架学习中，可以看到将其分为上下两层，和左右两边；这就是我们今天要引入的另一个概念，驱动程序的分离分层。

分离分层概念

一、什么是总线设备驱动模型

可以从三个概念，来理解。

• 总线

       一个总线是处理器和一个或多个设备之间的通道. 为设备模型的目的, 所有的设备都通过一个总线连接, 甚至它是一个内部虚拟的"平台"总线。
       在 Linux 内核中, 总线由 bus_type 结构表示, 定义在 <linux/device.h> 。

struct bus_type {
    const char *name; /*总线名称*/
    int (*match)  (struct device *dev, struct
    device_driver *drv);    /*驱动与设备的匹配函数*/
    ………
}

• 设备

代表着一个实际的硬件。
在 Linux内核中, 设备由struct device结构表示。

struct device {
{
  const char *init name;  /*设备的名字*/
  struct bus_type *bus;  /*设备所在的总线*/
  ………
}

• 驱动

代表具体操作设备的方式和流程。
在 Linux内核中, 驱动由device_driver结构表示：

struct device_driver {
{
    const char *name; /*驱动名称*/
    struct bus_type *bus;  /*驱动程序所在的总线*/
    int (*probe) (struct device *dev);
    ………
}

二、为什么使用总线设备驱动模型

随着技术的不断进步，系统的拓扑结构也越来越复杂，对热插拔，跨平台移植性的要求也越来越高，2.4内核已经难以满足这些需求。为适应这种形势的需要，从Linux 2.6内核开始提供了全新的设备模型。其优势在于采用了总线的模型对设备与驱动进行了管理，提高了程序的可移植性。

三、实例

• 1.0 总线由bus_type定义（位于<linux/device.h>

struct bus_type {
    const char *name; /*总线名称*/
    /*总线属性*/
    struct bus_attribute    *bus_attrs;
    int (*match)  (struct device *dev, struct
    device_driver *drv);    /*驱动与设备的匹配函数*/
    /*为用户空间产生热插拔事件之前，这个方法允许总线添加环境变量*/
    int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
    ………
}

• 1. 1 总线的注册

bus_register(struct bus_type *bus)
若成功，新的总线将被添加进系统，并可在/sys/bus 下看到相应的目录。

• 1.2总线的注销

void bus_unregister(struct bus_type *bus)

• 1.3总线的匹配

参照bus_type：
int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv)
当一个新设备或者新驱动被添加到这个总线时，该函数被调用。用于判断指定的驱动程序是否能处理指定的设备。若可以，则返回非零。

创建一条总线：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/device.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Jalyn Fang");

/*比较设备的bus_id与驱动的名字是否匹配，
匹配一致则在insmod驱动 时候调用probe函数*/
int my_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
    return !strncmp(dev->kobj.name,drv->name,strlen(drv->name));
}  

struct bus_type my_bus_type = {
    .name = "my_bus",
    .match = my_match,
};
    
int my_bus_init()
{
    int ret;

    /*注册总线*/
    ret = bus_register(&my_bus_type);
    
    return ret;

}

void my_bus_exit()
{
    bus_unregister(&my_bus_type);
}

 /*符号导出
  * Export a simple attribute.
 */
EXPORT_SYMBOL(my_bus_type);
module_init(my_bus_init);
module_exit(my_bus_exit);

---

• 2.0 驱动device_driver定义，当加载驱动时候，会在总线上找到它能够处理的设备。
• 2. 1 驱动的注册

int driver_register(struct device_driver *drv)

• 2.2驱动的注销

void driver_unregister(struct device_driver *drv)

在总线上挂载驱动：

#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Jalyn Fang");

extern struct bus_type my_bus_type;

int my_probe(struct device *dev)
{
    printk("driver found the device it can handle!\n");
    return 0;
}

struct device_driver my_driver = {
    .name = "my_dev",
      /*指明这个驱动程序是属于my_bus_type这条总线上的设备*/
    .bus = &my_bus_type,    
     /*在my_bus_type总线上找到它能够处理的设备，
    就调用my_probe;删除设备调用my_remove*/
    .probe = my_probe,
   /*能够处理的设备? 
      1、什么时候驱动程序从总线找能够处理的设备；
      答：驱动注册时候
      2、凭什么说能够处理呢？（或者说标准是什么）；
      答：驱动与设备都是属于总线上的，利用总线的
      结构bus_type中match函数
   */
};

int my_driver_init()
{
    int ret;
    
    ret = driver_register(&my_driver);
    
    return ret;
}

void my_driver_exit()
{
    driver_unregister(&my_driver);  
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

• 3.0
• 3. 1 设备的注册

int device_register(struct device *dev)

• 3. 2 设备的注销

void device_unregister(struct device *dev)

在总线上挂载设备：

#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

extern struct bus_type my_bus_type;

struct device my_dev = {
     .init_name = "my_dev",
     .bus = &my_bus_type,   
     .release = my_dev_release,
};

int my_device_init()
{
    int ret;
     ret = device_register(&my_dev);
     return ret;
     
}


void my_device_exit()
{
    device_unregister(&my_dev);
}

module_init(my_device_init);
module_exit(my_device_exit);

参考：
https://blog.csdn.net/wh_19910525/article/details/7398051