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Linux设备驱动模型摘抄(1)

Linux统一设备模型

简介

Linux2.6内核提供了新的设备模型，目的是为了对计算机上的所有设备进行统一地表示和操作，包括设备本身和设备之间的连接关系。这个模型是在 分析了 PCI 和 USB 的总线驱动过程中得到的，这两个总线类型能代表当前系统中的大多数设备类型，它们都有完善的热挺拔机制和电源管理的支持，也都有级连机制的支持，以桥接的 PCI/USB 总线控制器的方式可以支持更多的 PCI/USB 设备。[2] 总体来说，Linux统一设备模型具有以下的特点， ＊ 代码重复最小化

＊ 提供诸如引用计数这样的统一机制

＊ 可以列举系统中所有的设备，观察它们的状态，并且查看它们连接的总线

＊ 可以将系统中的全部设备结构以树的形式完整、有效的展现出来－包括所有的总线和内部连接

＊ 可以将设备和其对应的驱动联系起来，反之亦然

＊可以将设备按照类型加以归类，比如分类为输入设备，而无需理解物理设备的拓扑结构 ＊可以讲设备树的叶子向其根的方向依次遍历，以保证能以正确顺序关闭各设备的电源。 最后一点是实现设备模型的最初动机。若想在内核中实现智能的电源管理，就需要来建立表示系统中设备拓扑关系的树结构［2］。如在一个典型的 PC 系统中，中央处理器(CPU)能直接控制的是 PCI 总线设备，而 USB 总线设备是以一个 PCI 设备(PCI-USB桥)的形式接入在 PCI 总线设备上，外部 USB 设备再接入在 USB 总线设备上；当计算机执行挂起(suspend)操作时， Linux 内核应该以 “外部USB设备->USB总线设备->PCI总线设备” 的顺序通知每一个设备将电源挂起；执行恢复(resume)时则以相反的顺序通知；反之如果不按此顺序则将有设备得不到正确的电源状态变迁的通知，将无法正常工作［1］。 内核对象机制关键数据结构

kobject内核对象

Kobject是Linux 2.6引入的新的设备管理机制，在内核中由struct kobject表示。通过这个数据结构使所有设备在底层都具有统一的接口，kobject提供基本的对象管理，是构成Linux 2.6设备模型的核心结构，它与sysfs文件系统紧密关联，每个在内核中注册的kobject对象都对应于sysfs文件系统中的一个目录。

Kobject结构定义为：

struct kobject {

char * k_name; 指向设备名称的指针

char name[KOBJ_NAME_LEN]; 设备名称

struct kref kref; 对象引用计数

struct list_head entry; 挂接到所在kset中去的单元

struct kobject * parent; 指向父对象的指针

struct kset * kset; 所属kset的指针

struct kobj_type * ktype; 指向其对象类型描述符的指针

struct dentry * dentry; sysfs文件系统中与该对象对应的文件节点路径指针 };

其中的kref域表示该对象引用的计数，内核通过kref实现对象引用计数管理，内核提供两个函数kobject_get()、kobject_put()分别用于增加和减少引用计数，当引用计数为0时，所有