一下只是個人學(xué)習(xí)后的理解，可能有很多不對的地方。

要學(xué)習(xí)linux的設(shè)備驅(qū)動模型，首先必須要知道kobject和kset的概念，下面是kobject在2.6.38的源碼中的實現(xiàn)。

struct kobject {const char *name; //名稱，可能在sysfs中創(chuàng)建對應(yīng)的目錄struct list_head entry; //標(biāo)準(zhǔn)鏈表，用于被kset連接起來struct kobject *parent; //指向父kobject的指針struct kset *kset; //指向所屬的kset的指針struct kobj_type *ktype; //包含的kobj_type, 用指向不同的ktype來表示不同的objectstruct sysfs_dirent *sd; //在sysfs中創(chuàng)建目錄時用到的結(jié)構(gòu)struct kref kref; //引用計數(shù)unsigned int state_initialized:1;unsigned int state_in_sysfs:1;unsigned int state_add_uevent_sent:1;unsigned int state_remove_uevent_sent:1;unsigned int uevent_suppress:1; };

kobject里面比較重要的一個是kobj_type結(jié)構(gòu)的指針：

struct kobj_type {void (*release)(struct kobject *kobj); //當(dāng)此kobj被完全釋放（引用為0）時調(diào)用const struct sysfs_ops *sysfs_ops; //與sysfs相關(guān)的操作struct attribute **default_attrs; //代表了一系列屬性。const struct kobj_ns_type_operations *(*child_ns_type)(struct kobject *kobj);const void *(*namespace)(struct kobject *kobj); };

kobject中的ktype指向不同的kobj_type可以代表著不同的類型，以及所執(zhí)行的不同操作。kobject可能在sysfs中表現(xiàn)為一個目錄，而它指向的kobj_type中包含的一系列struct attribute則代表著這個目錄下的文件。每一個屬性對應(yīng)了一個文件，可以設(shè)置它的讀寫權(quán)限，名稱（文件名）還有就是當(dāng)讀或者寫這些文件時，調(diào)用的show和store函數(shù)。可以利用這些屬性文件，進行信息的展示和配置的修改等。

kobject只是代表著某個結(jié)點，并不能構(gòu)成特定的結(jié)構(gòu)，所以還存在一個kset，使得它們可以構(gòu)成一個樹狀結(jié)構(gòu)。kset的實現(xiàn)如下：

struct kset {struct list_head list; //鏈表頭，用以將下層的kobject串起來spinlock_t list_lock; //鏈表的鎖，只能串行操作struct kobject kobj; //kset包含一個kobjectconst struct kset_uevent_ops *uevent_ops; //為了支持熱插拔所提供的結(jié)構(gòu) };

kset里面包含了一個kobject，而不止是一個指針。所以可以把kset看成是一個kobject的擴展，所有對kobject的操作，都適用與kset（操作其中的kobject，但是內(nèi)核為kobject和kset分別提供了一套類似的操作）。如果用C++表述，kobject就是一個基類，而kset是它的派生類。kset可以通過它的list包含住很多子kobject，而這些子kobject又可以通過parent和kset指針指向它的父kobject（kset）；并且kset也是（包含了）一個kobject，所以它還可以被其它的kset當(dāng)做子kobject。這樣就構(gòu)成了一個樹狀結(jié)構(gòu)，其中kobject是葉子結(jié)點，而kset是非葉子結(jié)點或者根結(jié)點，正好和目錄與文件的關(guān)系類似。目錄本身是一個文件，但是它可以包含其它文件或目錄，同時又被其它目錄含（根目錄除外）。所以sysfs中的文件結(jié)構(gòu)通常對應(yīng)了內(nèi)核中的kobject結(jié)構(gòu)。每一個目錄代表一個kobject（或者kset），而此目錄里面的子目錄又代表了這個kobject下面的子kobject，目錄里的文件代表了kobject的一系列屬性。

而kset_uevent_ops(對應(yīng)老版內(nèi)核中的hotplug，熱插拔）指向了一組操作，包括過濾，熱插拔等，當(dāng)往一個kset中添加新的kobject時，便會觸發(fā)這些操作，首先會調(diào)用filter表示是否過濾這個事件，然后在調(diào)用熱插拔處理函數(shù)來向環(huán)境變量里添加值，從而達(dá)到通知用戶空間的目的。假如次kset沒有設(shè)置這個uevent_ops指針，便會往它的父kobject迭代查找，直到找到為止（若到根kobject都沒有，就忽略）。再進行調(diào)用。

kobject通常不單獨使用，而是嵌入到其他結(jié)構(gòu)，代表就是pci core和usb core，它們是內(nèi)核提供的，利用kobject來構(gòu)造的樹狀結(jié)構(gòu)驅(qū)動框架。

linux內(nèi)核利用以上的框架，包裝出了三個概念，那就是總線，設(shè)備，和驅(qū)動。總線可以看成是樹狀結(jié)構(gòu)中的非葉子結(jié)點（包括根結(jié)點），設(shè)備和驅(qū)動可以看成其中的葉子結(jié)點；當(dāng)有設(shè)備插入，便可利用上面uevent_ops的機制，添加環(huán)境變量，然后調(diào)用udev(hotplug)來判斷插入設(shè)備的類型，然后根據(jù)類型查找modules.***map表，找到合適的驅(qū)動程序，加載其入內(nèi)核；當(dāng)驅(qū)動程序加載到內(nèi)核的時候，同樣會想總線注冊，也會激活uevent_ops的操作，這時系統(tǒng)會對設(shè)備和驅(qū)動進行匹配，若匹配正確，就會調(diào)用驅(qū)動程序里的probe函數(shù)。當(dāng)設(shè)備取下時，系統(tǒng)會調(diào)用驅(qū)動程序的remove函數(shù)。這樣就可以支持熱插拔。

linux內(nèi)核還提供了usb和pci等總線的抽象，它們是在bus，device和driver之上進行進一步的包裝。內(nèi)核已經(jīng)把總線和設(shè)備的部分完成了，驅(qū)動作者只需要關(guān)注驅(qū)動程序的實現(xiàn)即可。例如，linux內(nèi)核提供的usb core已經(jīng)完成了usb的大部分工作，包括總線驅(qū)動，以及usb框架，還有設(shè)備的識別和初始化等，以及設(shè)備和驅(qū)動之間進行通信的urb方式，甚至還包含了大部分設(shè)備的驅(qū)動程序，但是有的設(shè)備驅(qū)動內(nèi)核并沒有。我們會在windows經(jīng)常看到一種情況，某個設(shè)備被識別了，但是沒有驅(qū)動程序而不能被使用，其中識別出設(shè)備就是內(nèi)核所完成的，而這樣的驅(qū)動往往就必須由設(shè)備提供者自己實現(xiàn)了。總之在內(nèi)核抽象出一套驅(qū)動框架之上，驅(qū)動作者可以免去很多的工作。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/xien7/archive/2013/02/03/2890577.html

總結(jié)

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