Linux驱动的软件架构(三):主机驱动与外设驱动分离的设计思想

简介: Linux驱动的软件架构(三):主机驱动与外设驱动分离的设计思想

《Linux设备驱动开发详解》的学习笔记

1、主机驱动与外设驱动分离

Linux中的SPI、I2C、USB等子系统都利用了典型的把主机驱动和外设驱动分离的想法,让主机端只负责产生总线上的传输波形,而外设端只是通过标准的API来让主机端以适当的波形访问自身。因此这里面就涉及了4个软件模块:

1)主机端的驱动。

根据具体的I2C、SPI、USB等控制器的硬件手册,操作具体的I2C、SPI、USB等控制器,产生总线的各种波形。

2)连接主机和外设的纽带。

外设不直接调用主机端的驱动来产生波形,而是调一个标准的API。由这个标准的API把这个波形的传输请求间接“转发”给了具体的主机端驱动。当然,在这里,最好把关于波形的描述也以某种数据结构标准化。

3)外设端的驱动。

**外设接在I2C、SPI、USB这样的总线上,但是它们本身可以是触摸屏、网卡、声卡或者任意一种类型的设备。**我们在相关的i2c_driver、spi_driver、usb_driver这种xxx_driver的probe()函数中去注册它具体的类型。当这些外设要求I2C、SPI、USB等去访问它的时候,它调用“连接主机和外设的纽带”模块的标准API。

4)板级逻辑。

板级逻辑用来描述主机和外设是如何互联的,它相当于一个“路由表”。假设板子上有多个SPI控制器和多个SPI外设,那究竟谁接在谁上面管理互联关系,既不是主机端的责任,也不是外设端的责任,这属于板级逻辑的责任。这部分通常出现在arch/arm/mach-xxx下面或者arch/arm/boot/dts下面。(设备树看一下—在技能知识专栏里)

什么叫良好的软件设计一言以蔽之,让正确的代码出现在正确的位置。不要在错误的时间、错误的地点,编写一段错误的代码。在LKML中,关于代码出现在错误的位置,常见的台词是代码“out of place”。

Linux通过上述的设计方法,把一堆杂乱不友好的代码变成了4个轻量级的小模块,每个模块都各得其所。每个模块都觉得很“爽”,站在主机端想一想,它其实也是很“爽”的,因为它的职责本来就是产生波形,而现在我们就让它只产生波形不干别的;站在外设端想一想,它也变得一身轻松,因为它根本就不需要知道自己接在主机的哪个控制器上,根本不关心对方是张三、李四、王五还是六麻子;站在板级逻辑的角度上,你做了一个板子,自己自然要知道谁接在谁上面了。

小结

真实生活中的驱动并不像第6~11章里那样的驱动,它往往包含了platform、分层、分离等诸多概念,Linux内核目前有百多个驱动子系统,一个个去学肯定是不现实的,在方法上也是错误的。我们要掌握其规律,以不变应万变,以无招胜有招。

关于具体的驱动类型的编写,详细的内容可以留言我们一起学,也可以去书里面找找。

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