一，前言在“Linux內核的整體架構”中，有提到，由於Linux支持世界上幾乎所有的、不同功能的硬件（jiàn）設備（這是Linux的優點），導致Linux內核中有一半的（de）代碼是設備驅動，而且（qiě）隨著硬件的快速（sù）升級換代，設備驅動的代碼量也在快速增（zēng）長。

    個人意見，這種現（xiàn）象打破（pò）了“簡（jiǎn）潔就是美（měi）”的理（lǐ）念，是醜陋（lòu）的它導致Linu工廠設（shè）備沙盤x內核看上（shàng）去非常臃腫、雜亂（luàn）、不易維護但蝸蝸（wō）也知道，這不（bú）是Linux的錯，Linux是一個（gè）宏內核（hé），它必須麵對設備的多樣性，並實現對應的驅動。

    為了降（jiàng）低（dī）設（shè）備多樣性帶來的Linux驅動開發的（de）複雜度，以及設備熱拔插處理、電源（yuán）管理等，Linux內核提出了設備模型（也稱作Driver Model）的概念（niàn）設備模型將工廠設備沙盤硬件設備歸納、分類，然後（hòu）抽象出一套標準的數據結構（gòu）和接口。

    驅動的開發，就簡化為（wéi）對內核所（suǒ）規定的數據結構的填充和實現本文將會從設備模型的基本概念開始，通過分析內核相應的代碼（mǎ），一步一步解析Linux設（shè）備模型的實現及使用（yòng）方法二，Linux設備模型的基本概念2.1 Bus, Class, Device和Devi工廠設備沙盤ce Driver的概念。

    下圖是嵌（qiàn）入式係統常見的（de）硬（yìng）件拓撲的一（yī）個示例：

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    硬件拓撲描述（shù）Linux設備模型中四個重要概念（niàn）中（zhōng）三個：Bus，Class和Device（第四（sì）個為Device Driver，後麵會（huì）說）Bus（總線）：Linux認（rèn）為（工（gōng）廠設備沙盤可以參考include/linux/device.h中struct bus_type的注釋），總線是CPU和一個或多個設備之間（jiān）信息交互的通道。

    而為了方便設備模（mó）型的抽象，所有的設備都應連（lián）接到總線上（無論是CPU內部總線、虛擬的總線還是“platform Bus”）Class（分類）：在Linux設備模（mó）工廠設備沙盤型中，Class的概念非常類似麵向對象（xiàng）程序設計中的Class（類），它主要是（shì）集（jí）合具有相似功能或屬性的設備，這樣就可以抽（chōu）象出一套可以在多個設備（bèi）之間共用的數據結構和接口函數。

    因而從屬於相同Class的設備的驅動程序，就不（bú）再需要重複定（dìng）義這些公共資源（yuán），直接從Class中繼承即可Device（設備（bèi））：抽象係統工廠設備（bèi）沙盤中所有的硬件設備，描述（shù）它的名字、屬性、從屬的Bus、從（cóng）屬的Class等信息。

    Device Driver（驅動）：Linux設（shè）備模（mó）型（xíng）用Driver抽象硬件設（shè）備的驅動程序，它包含設備初始化、電源（yuán）管（guǎn）理相關的接口實現而Linux內核中的驅（qū）動開發，基本都圍繞該抽象進行（háng）（實（shí）現所規定的接口函數）。

    注：什（shí）麽是Pla工廠設備沙盤（pán）tform Bus？在（zài）計算機中有這樣一類設備，它（tā）們通過各自的設備（bèi）控製器（qì），直接和CPU連接，CPU可以通過（guò）常規的尋址操作訪問它們（或（huò）者（zhě）說訪問它們的控製器）這種連接方（fāng）式（shì），並不屬於傳統意義上的總線連接。

    但設備模型應該具備普適性（xìng），因此Linux就虛構了一條Platform Bus，供這些設備掛靠2.2 設備工廠設備沙盤模型的核心思想Linux設備模型的核（hé）心思想是（通（tōng）過xxx手段，實現（xiàn）xxx目的（de））：

    1. 用Device（struct device）和Device Driver（struct device_driver）兩個數據（jù）結構，分別從“有什麽用”和“怎麽用”兩個角度描述（shù）硬件設備這樣（yàng）就統一了編寫設備驅動的（de）格（gé）式，使（shǐ）工廠設備沙盤驅動開（kāi）發從論（lùn）述題變為（wéi）填空體，從而簡化了設備驅動的開發。

    2. 同樣使（shǐ）用Device和Device Driver兩個數據結（jié）構，實現（xiàn）硬件（jiàn）設備的即插（chā）即用（yòng）（熱拔插）在Linux內核中，隻要（yào）任何Device和Device Driver具有相同的名字，內核就會執行Device Driver結構中的初始化函數（pr工廠設備沙（shā）盤obe），該函（hán）數會（huì）初始（shǐ）化設備，使其為可用狀態（tài）。

    而對大（dà）多數（shù）熱拔插設備而言，它們的Device Driver一直存在內核中當設備沒有插入（rù）時，其Device結（jié）構不存在，因而其Driver也就不執行初（chū）始化操作當設備插入時，內核會創建一個Device結構（名稱（chēng）和Driver相同），此時就會觸發Driver的執（zhí）工廠設備沙盤（pán）行。

    這就是即（jí）插即用的概（gài）念3. 通過"Bus-->Device”類型的樹狀結構（見2.1章（zhāng）節的圖例）解決設備之間的依（yī）賴，而這種依賴在開（kāi）關機、電源管理等過程中尤為（wéi）重要試（shì）想，一個設（shè）備掛載在一條總（zǒng）線上，要啟動這個設備，必須先啟動它所掛載的總線。

    很顯然，如（rú）果係統中設備非常多、依賴關係非常複雜的時候，無論是內核工廠設（shè）備（bèi）沙盤還是驅動的開發人員，都無（wú）力維護這種關係而（ér）設備模型中的這種樹狀結構，可以自動處理這種依賴關係啟動某一（yī）個設備前，內核會檢查該（gāi）設（shè）備是否依賴（lài）其它設備或者總線，如果依賴（lài），則檢查所依賴的對象是否已經啟動，如果沒有，則會先（xiān）啟動它（tā）們，直到啟（qǐ）動該設備的條件具備為止。

    而驅動開發人（rén）員需要做的，就是在編寫（xiě）設備驅動時，告知內工廠設備沙盤核該（gāi）設備的依賴關係即可4. 使用Class結構，在（zài）設備模型中引入麵向對象（xiàng）的概念，這（zhè）樣可以（yǐ）最大限度（dù）地抽象共性（xìng），減少（shǎo）驅（qū）動開發過程中的重（chóng）複勞動，降低工作量