Linux内核-usb分系统的分析

Linux内核--usb子系统的分析

drivers/usb/core/usb.c

subsys_init(usb_init);
module_exit(usb_exit);

我们 看到一个subsys_initcall，它也是一个宏，我们可以把它理解为module_init，只不过这部分代码比较核心，开发者们把它看做一个子系统，而不仅仅是一个模块。usbcore这个模块它代表的不是某一个设备，而是所有usb设备赖以生存的模块，Linux中，像这样一个类别的设备驱动被鬼节为一个子系统。比如PCI子系统、SCSI子系统，基本上，drivers/目录西面的每一个目录就算为一个子系统，因为他们代表了一类设备。

subsys_initcall(usb_init)的意思就是告诉我们usb_init是usb子系统真正的初始化函数，而usb_exit()将是整个usb子系统的结束时的清理函数。

我们需要从usb_init函数开始分析：

static int __init usb_init(void)

__init标记：它对于内核来说就是一种暗示，表明这个函数仅仅在初始化期间使用，在模块被装载之后，它占用的资源就会释放掉，用作别用。__init的定义在include/linux/init.h中

#define __init__section(.init.text) __cold notrace

__attribute__、__section__等等都是GNUC的扩展，GNUC作为能够编译内核的唯一编译器。通常编译器将函数放在.text段，变量放在.data或.bss段，使用section属性，可以让编译器将函数或变量放在指定的段中。__init的定义便表示将它修饰的代码放在.init.text段中。连接器可以把相同段的代码或数据安排在一起，比如__init修饰的所有代码都被放在.init.text段中，初始化结束后就可以释放这部分内存。

设备模型：

总线、设备、驱动：（bus、device、driver）定义在include/linux/device.h

struct device {struct device*parent;struct device_private*p;struct kobject kobj;const char*init_name; /* initial name of the device */struct device_type*type;struct semaphoresem;/* semaphore to synchronize calls to * its driver. */struct bus_type*bus;/* type of bus device is on */struct device_driver *driver;/* which driver has allocated this   device */void*driver_data;/* data private to the driver */void*platform_data;/* Platform specific data, device   core doesn't touch it */struct dev_pm_infopower;#ifdef CONFIG_NUMAintnuma_node;/* NUMA node this device is close to */#endifu64*dma_mask;/* dma mask (if dma'able device) */u64coherent_dma_mask;/* Like dma_mask, but for     alloc_coherent mappings as     not all hardware supports     64 bit addresses for consistent     allocations such descriptors. */struct device_dma_parameters *dma_parms;struct list_headdma_pools;/* dma pools (if dma'ble) */struct dma_coherent_mem*dma_mem; /* internal for coherent mem     override *//* arch specific additions */struct dev_archdataarchdata;dev_tdevt;/* dev_t, creates the sysfs "dev" */spinlock_tdevres_lock;struct list_headdevres_head;struct klist_nodeknode_class;struct class*class;struct attribute_group**groups;/* optional groups */void(*release)(struct device *dev);};

struct device中的bus表示这个设备连到那个总线上，driver表示这个设备的驱动是什么，struct device_driver中的bus表示这个驱动属于那个总线，klist_devices表示这个驱动都支持哪些设备，因为这里device是复数，又是list，更因为一个驱动可以支持多个设备，而一个设备只能绑定一个驱动。当然struct bus_type中的drivers和devices分别表示了这个总线拥有哪些设备和哪些驱动。

kobjece和kset是Linux设备模型中最基本的元素，存在的意义是把总线、设备和驱动这样的对象连接到设备模型上。

整个linux的设备模型是一个OO的体系结构，总线、设备和驱动都是其对象，kobject是它们的基类，所实现的知识一些公共的接口，kset是同种类型kobject对象的集合，也可以说是对象的容器。因为在c里不可能有c++里的class继承、组合等概念，只有通过kobject嵌入到对象结构里来实现。这样，内核使用kobject将各个对象连接起来组成一个分层的结构体系。kobject结构里包含了parent成员，指向了另外一个kobject结构，也就是这个分层结构的上一层结点。而kset是通过链表来实现的，struct bus_type结构中的成员drivers和devices表示了一条总线拥有两条链表，一条是设备链表，一条是驱动链表。我们知道了总线对应的数据结构，就可以找到这条总线关联了多少设备，又有哪些驱动来支持这类设备。

查看更多 下一篇