从Linux内核设计者的角度看 - 设备驱动的架构设计

Linux中的设备驱动概念中的设备和驱动指的是啥？

  直接说设备驱动其实是比较抽象的，举个例子就特别明了了，比如我们要控制1个led的亮灭，那么led就是设备，控制led运行的软件就是该设备的驱动。也就是说，这里的设备就是现实中的一个电子设备，设备驱动就是控制这个电子设备运行的软件程序。

在现实生活中，有成千上万种电子设备，Linux要做到所有设备的兼容运行，就需要一套行之有效的设备驱动架构，那么，Linux是如何做的呢？

Linux的设备驱动架构叫做 总线-设备-驱动模型。无论什么电子设备，都需要通过某种总线让cpu访问才能进行控制，总线的类型是有限的，因此，Linux设计了一套以总线为核心的设备驱动架构。

Linux首先将总线进行了抽象 -- struct bus_type ，这样就可以用它来设计各种各样的总线了，最常见的就是i2c和spi总线了，这俩都是外设总线，其实还有一个特殊的总线叫做平台总线(platform bus)，对应的设备叫平台设备，还是以之前的led为例，要想操作led，实质上需要操作的是led连在芯片上的gpio口，而gpio是由芯片里面的gpio控制器所控制的，也就是说，led的控制需要2个驱动，1个是gpio控制器的驱动，1个是led的驱动，led和gpio控制器通过gpio连接，gpio就可以看作是一种总线；那gpio控制器是如何控制的，显然gpio控制器属于芯片的一部分，通过芯片内部的总线连接，可以通过寄存器直接访问，这一类通过寄存器直接访问的设备就北叫做平台设备，连接的总线也就叫做平台总线。

struct bus_type {
	const char		*name;
	const char		*dev_name;
	struct device		*dev_root;
	const struct attribute_group **bus_groups;
	const struct attribute_group **dev_groups;
	const struct attribute_group **drv_groups;

	int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv);
	int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
	int (*probe)(struct device *dev);
	void (*sync_state)(struct device *dev);
	void (*remove)(struct device *dev);
	void (*shutdown)(struct device *dev);

	int (*online)(struct device *dev);
	int (*offline)(struct device *dev);

	int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
	int (*resume)(struct device *dev);

	int (*num_vf)(struct device *dev);

	int (*dma_configure)(struct device *dev);

	const struct dev_pm_ops *pm;

	const struct iommu_ops *iommu_ops;

	struct subsys_private *p;
	struct lock_class_key lock_key;

	bool need_parent_lock;

};