驱动模型之设备类

翻译原文链接：http://m.blog.csdn.net/blog/guoshaobei/4927177
内核文档：Documentation/driver-model/class.txt

介绍

一个设备类描述了一类的设备，例如语音设备或者网络设备。下面是已定义的设备类:

每个设备类定义了一套语法和设备遵循的编程接口。设备驱动就是为特定总线上的特定设备而完成的这套编程接口实现。

对于一个设备驻足在哪个总线上，设备类是不可知的。

编程接口

设备类的数据结构如下：

typedef int (*devclass_add)(struct device *);
typedef void (*devclass_remove)(struct device *);
struct device_class {
    char            * name;
    rwlock_t        lock;
    u32            devnum;
    struct list_head    node;
    struct list_head    drivers;
    struct list_head    intf_list;
    struct driver_dir_entry    dir;
    struct driver_dir_entry    device_dir;
    struct driver_dir_entry    driver_dir;
    devclass_add        add_device;
    devclass_remove        remove_device;
};

一个典型的设备类类似如下定义：

struct device_class input_devclass = {
    .name          = "input",
    .add_device    = input_add_device,
    .remove_device = input_remove_device,
};

每个设备类数据结构放在一个头文件里导出，因此它能够被驱动，扩展程序和接口使用。

内核里设备类的注册和注销函数接口如下所示：

1 2	int devclass_register(struct device_class * cls); void devclass_unregister(struct device_class * cls);

设备

当设备绑定到驱动上，它就会被添加到驱动所属的设备类里。在驱动模型问世之前，这个过程在驱动的probe()回调函数里实现；当有了驱动模型后，这个过程在probe()回调函数被调用后实现。

设备在设备类里会被枚举。当一个设备被加入到一个设备类里，设备类的devnum域就会做加操作，分配给这个设备。这个域从来不会做减操作，所以当设备从设备类里移除，重新添加时，它会获得一个不同的枚举值。

设备类被允许为设备创建一个类相关的数据结构，并将其保存到设备的class_data指针。

设备类里没有设备链表。每个驱动有一个它支持的设备链表。为了能够访问到设备类里的所有的设备，将会迭代设备类里的每个驱动的设备链表。

设备驱动

当设备驱动被注册到内核里时，它们会被加入到设备类里。一个驱动通过设备struct device_driver::devclass域来说明它属于哪个设备类。

sysfs目录结构

在sysfs的顶层目录里，有个名为’class‘的目录。

每个设备类在class目录里获得一个自己的目录，以及两个默认的子目录：

class/
`-- input
    |-- devices
    `-- drivers

注册到设备类里的驱动会在drivers/目录里获得一个指向实际drivers目录的符号链接（实际drivers目录在bus目录下）：

class/
`-- input
    |-- devices
    `-- drivers
        `-- usb:usb_mouse -> ../../../bus/drivers/usb_mouse/

每一个设备在devices/目录里获得一个指向实际驻扎的设备目录的符号链接：

class/
`-- input
    |-- devices
    |   `-- 1 -> ../../../root/pci0/00:1f.0/usb_bus/00:1f.2-1:0/
    `-- drivers

导出属性

struct devclass_attribute {
        struct attribute        attr;
        ssize_t (*show)(struct device_class *, char * buf, size_t count, loff_t off);
        ssize_t (*store)(struct device_class *, const char * buf, size_t count, loff_t off);
};

设备类驱动使用DEVCLASS_ATTR宏导出属性，类似devices提供的DEVICE_ATTR宏。
例如，一个如下定义：

1	static DEVCLASS_ATTR(debug,0644,show_debug,store_debug);

等价于如下声明：

1	static devclass_attribute devclass_attr_debug;

总线驱动可以从设备类的sysfs目录里添加/删除一个属性，使用如下函数接口：

1 2	int devclass_create_file(struct device_class , struct devclass_attribute ); void devclass_remove_file(struct device_class , struct devclass_attribute );

在上面的例子里，放置在设备类目录里的文件会被命名为’debug‘。