《Linux那些事儿之我是USB》我是U盘（8）总线、设备和驱动（上）

发布时间：2014-09-05 16:47:47作者：知识屋

struct bus_type中为设备和驱动准备了两个链表，而代表设备的结构体struct device中又有两个成员，struct bus_type *bus和struct device_driver *driver。同样，代表驱动的结构体struct device_driver同样有两个成员，struct bus_type *bus和struct list_head devices，struct device和struct device_driver的定义和struct bus_type一样，在include/linux/device.h中。凭直觉，可以知道，struct device中的bus记录的是这个设备连在哪条总线上，driver记录的是这个设备用的是哪个驱动。反过来，struct device_driver中的bus代表的也是这个驱动属于哪条总线，devices记录的是这个驱动支持的那些设备。没错，是devices（复数），而不是device(单数)，因为一个驱动程序可以支持一个或多个设备，反过来一个设备则只会绑定给一个驱动程序。

于是我们想知道，关于bus，关于device，关于driver，它们是如何建立联系的呢？换而言之，这三个数据结构中的指针是如何被赋值的？绝对不可能发生的事情是，一旦为一条总线申请了一个struct bus_type的数据结构之后，它就知道它的devices链表和drivers链表会包含哪些东西，这些东西一定不会是先天就有的，只能是后来填进来的。

而具体到USB系统，完成这个工作的就是USB Core。USB Core的代码会进行整个USB系统的初始化，比如申请struct bus_typeusb_bus_type，然后会扫描USB总线，看线上连接了哪些USB设备。或者说Root Hub上连了哪些USB设备，比如说连了一个USB键盘，那么就为它准备一个struct device，根据它的实际情况，为这个struct device赋值，并插入devices链表中来。又比如Root Hub上连了一个普通的Hub，那么除了要为这个Hub本身准备一个struct device以外，还得继续扫描看这个Hub上是否又连了别的设备，如果有的话继续重复之前的事情，这样一直进行下去，直到完成整个扫描，最终就把usb_bus_type中的devices链表给建立了起来。

那drivers链表呢？这个就不用bus方面主动了，而该由每一个驱动本身去bus上面登记，或者说挂牌。具体到USB系统，每一个USB设备的驱动程序都会有一个struct usb_driver结构体，其代码如下，来自include/linux/usb.h：

833 struct usb_driver {

834 const char *name;

835

836 int (*probe) (struct usb_interface*intf,

837 const struct usb_device_id *id);

838

839 void(*disconnect) (struct usb_interface *intf);

840

841 int (*ioctl) (struct usb_interface*intf, unsigned int code,

842 void *buf);

843

844 int (*suspend) (struct usb_interface *intf,pm_message_t message);

845 int(*resume) (struct usb_interface *intf);

846

847 void(*pre_reset) (struct usb_interface *intf);

848 void (*post_reset) (structusb_interface *intf);

849

850 conststruct usb_device_id *id_table;

851

852 structusb_dynids dynids;

853 struct usbdrv_wrap drvwrap;

854 unsignedint no_dynamic_id:1;

855 unsignedint supports_autosuspend:1;

856 };

857 #define to_usb_driver(d) /

container_of(d,struct usb_driver, drvwrap.driver)

此刻我们只需注意到其中的structdevice_driver driver这个成员，USB Core为每一个设备驱动准备了一个函数，让它把这个struct device_driver driver插入到usb_bus_type中的drivers链表中去。而这个函数正是我们此前看到的usb_register。而与之对应的usb_deregister函数所从事的正是与之相反的工作，把这个结构体从drivers链表中删除。

可以说，USB Core的确是用心良苦，为每一个USB设备驱动做足了功课，正因为如此，作为一个实际的USB设备驱动，它在初始化阶段所要做的事情就很少，很简单了，直接调用usb_register即可。事实上，没有人是理所当然应该为你做什么的，但USB Core这么做了。所以每一个写USB设备驱动的人应该铭记，USB设备驱动绝不是一个人在工作，在他身后，是USB Core所提供的默默无闻又不可或缺的支持。

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