내가 살아가는 이유는 ...: linux 2.6 device model

* 5 component for device model

* Device Model Core

'struct bus_type' : Represents busses(PCI, USB, I2C, etc.)
'struct device' : Represents devices(Intel AC97 audio controller, Intel PRO/100 ethernet controller, a PS/2 mouse, etc.)
'struct device_driver' : Represents kernel drivers that handle devices
'struct class ' : Represents a class of devices(sound, input, graphics, etc.)
'include/linux/device.h', 'drivers/base/*.c'

* device_register() : 한 device에 대해 맞는 driver들을 검색

* driver_register() : 한 driver에 대해 맞는 device들을 검색

* Generic Bus Drivers

kernel이 지원하는 모든 bus마다 generic bus driver가 있다. Generic bus driver는 sturct bus_type을 allocate하고 bus_register()를 써서 kernel의 bus type list에 register한다.
bus_type structure

klist_devices는 이 bus에 존재하는 device들의 list, Bus controller driver가 device_register()를 호출함에 의해 update 됨.
Bus controller driver는 system initialization 시 bus를 scan해서 어떤 device들이 있는지 check한 뒤 각 device마다 device_register()를 호출해서 klist_devices를 scan해서 맞는 driver (match() 이용)를 찾는다. 그런 뒤 device를 klist_devices에 update한다.
Bus controller driver는 또한 gadget이 hot plugged 되었을 때(어떤 device인지 확인한 뒤) device_register()를 호출해서 klist_drivers를 scan해서 각 device 마다 맞는 driver( match() 이용 )를 찾는다. 그런뒤 device를 klist_devices에 update 한다.
klist_driver는 이 bus에 존재하는 device들을 handle할 수 있는 driver들의 list, Device driver가 스스로 initialization 할 때, driver_register()를 호출하여 자신을 등록함으로써 갱신된다.
Device Driver가 kernel에 inserted 되면, 이 driver는 driver_register()를 호출하여 해당 bus에 대해 klist_devices를 scan하여 이 driver가 다룰 수 있는 device들을 찾는다. 그런 뒤 driver를 klist_drivers에 update 한다.
match()에 의해 device와 driver가 associated 되는 것을 binding이라고 한다.
ex) 'drivers/net/phy/mdio_bus.c'

struct bus_type mdio_bus_type = {
. name = "mdio_bus",
.match = mdio_bus_match,
.suspend = mdio_bus_suspend,
.resume = mdio_bus_resume,
};

* '!' is internal to the device motel core and should not be touched by the bus controller driver directly.

* Bus Controller Drivers

Bus의 device driver다. 따라서, 여느 device drivers와 마찬가지로 자신을 driver_register()로 등록함. 그러나 추가적으로 자신이 다루는 bus 상에 있는 devices를 detect하여 device_register()를 이용해 등록한다. bus_type 구조체의 klist_devices list에.
새로운 Linux device driver model에서 모든 device는 bus 상에 존재하므로, 결국 bus controller driver가 모든 device를 등록한다. struct device 형태로. bus_type 구조체의 klist_devices list에.
device

* Device Drivers

모든 device driver는, driver_register()를 호출해 bus_type 구조체의 klist_driver list에 자기 자신을 등록한다. 그 다음에 device model core가 이 driver를 한 device와 binding을 시도함.
한 device가 registered 되면 (이는 곧 이 device를 handle할 수 있는 drivers가 klist_drivers에 등록된다는 말이므로) 한 특정 driver에 의해 handled 될 수 있는데, 그 driver의 probe member가 하는 일이 바로 그 특정 device 하나를 위해 이 driver의 한 instance를 생성해내는 (그리고 그 device를 초기화하는) 일이다.
device_driver

bus는 이 driver가 등록될 klist_drivers를 가진 bus_type 구조체에 대한 pointer.
probe는, 이 driver가 지원하는 device가 detected (이는 곧 device를 지원하는 drivers를 klist_drivers에서 찾아내는 일을 한 것 즉, binded) 될 때마다 불리는 callback function. 이 함수는 driver 자신을 각 device 당 하나 씩 instantiate한 뒤 그 device를 initialize 한다.
remove는 이 driver를 그 device로부터 unbind하기 위해 불리는 callback function. Unbinding은 device가 physically removed 되거나 driver가 unloaded 되거나 system이 shutdown 될 때 일어난다.
'drivers/net/phy/'

* Class Drivers

Class driver는 그것이 표현하는 device class들에 대해 struct class를 instantiate하여 class_register()를 통해 device model core에 등록한다.
Devices를 적당한 class에 추가하는 것은 각 해당 device driver의 책임이다.
class

devices는 이 class에 속한 device들의 list이다. 이 list는 device driver들에 의해 갱신된다. (그 device driver들이 자기 자신들을 각 device들에 대해 instantiate할 때).

* Conclusion

결국 이런 data structure들이 있음으로 해서, device들이 어떻게 tree 구조를 이루고 있는지 알 수 있고, 어떤 종류의 device들이 system에 존재하는지도 알 수 있다.
그 효과는 더 나은 power management, 그리고 system에 연결된 devices에 대한 더 나은 통찰.

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