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设备驱动模型之class_class驱动

作者：Gausst松鼠会 | 2024-03-16 04:03:58

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class驱动

前面看过了设备驱动模型中的bus、device、driver，这三种都是有迹可循的。其中bus代表实际的总线，device代表实际的设备和接口，而driver则对应存在的驱动。但本节要介绍的class，是设备类，完全是抽象出来的概念，没有对应的实体。所谓设备类，是指提供的用户接口相似的一类设备的集合，常见的设备类的有block、tty、input、usb等等。

     class对应的代码在drivers/base/class.c中，对应的头文件在include/Linux/device.h和drivers/base/base.h中。

还是先来看class涉及的结构。

[cpp]  view plain copy
  1. struct class {  
  2.     const char      *name;  
  3.     struct module       *owner;  
  4.   
  5.     struct class_attribute      *class_attrs;  
  6.     struct device_attribute     *dev_attrs;  
  7.     struct kobject          *dev_kobj;  
  8.   
  9.     int (*dev_uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);  
  10.     char *(*devnode)(struct device *dev, mode_t *mode);  
  11.   
  12.     void (*class_release)(struct class *class);  
  13.     void (*dev_release)(struct device *dev);  
  14.   
  15.     int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);  
  16.     int (*resume)(struct device *dev);  
  17.   
  18.     const struct dev_pm_ops *pm;  
  19.   
  20.     struct class_private *p;  
  21. };  

struct class就是设备驱动模型中通用的设备类结构。

name代表类名称，但和bus/device/driver中的名称一样，是初始名称，实际使用的是内部kobj包含的动态创建的名称。

owner是class所属的模块，虽然class是涉及一类设备，但也是由相应的模块注册的。比如usb类就是由usb模块注册的。

class_attrs是class给自己添加的属性，dev_attrs是class给所包含的设备添加的属性。这里就像bus中一样，只是bus是bus、driver、device全部包含的。

dev_kobj是一个kobject指针。如果你的记性很好（至少要比我好得多），你应该记得在device注册时，会在/sys/dev下创建名为自己设备号的软链接。但设备不知道自己属于块设备还是字符设备，所以会请示自己所属的class，class就是用dev_kobj记录本类设备应属于的哪种设备。

dev_uevent()是在设备发出uevent消息时添加环境变量用的。还记得在core.c中的dev_uevent()函数，其中就包含对设备所属bus或class中dev_uevent()方法的调用，只是bus结构中定义方法用的函数名是uevent。

devnode()返回设备节点的相对路径名。在core.c的device_get_devnode()中有调用到。

class_release()是在class释放时调用到的。类似于device在结构中为自己定义的release函数。

dev_release()自然是在设备释放时调用到的。具体在core.c的device_release()函数中调用。
suspend()是在设备休眠时调用。

resume()是恢复设备时调用。

pm是电源管理用的函数集合，在bus、driver、class中都有看到，只是在device中换成了dev_pm_info结构，但device_type中还是隐藏着dev_pm_ops的指针。可见电源管理还是很重要的，只是这些东西都要结合具体的设备来分析，这里的设备驱动模型能给的，最多是一个函数指针与通用数据的框架。

p是指向class_private结构的指针。

[cpp]  view plain copy
  1. /** 
  2.  * struct class_private - structure to hold the private to the driver core portions of the class structure. 
  3.  * 
  4.  * @class_subsys - the struct kset that defines this class.  This is the main kobject 
  5.  * @class_devices - list of devices associated with this class 
  6.  * @class_interfaces - list of class_interfaces associated with this class 
  7.  * @class_dirs - "glue" directory for virtual devices associated with this class 
  8.  * @class_mutex - mutex to protect the children, devices, and interfaces lists. 
  9.  * @class - pointer back to the struct class that this structure is associated 
  10.  * with. 
  11.  * 
  12.  * This structure is the one that is the actual kobject allowing struct 
  13.  * class to be statically allocated safely.  Nothing outside of the driver 
  14.  * core should ever touch these fields. 
  15.  */  
  16. struct class_private {  
  17.     struct kset class_subsys;  
  18.     struct klist class_devices;  
  19.     struct list_head class_interfaces;  
  20.     struct kset class_dirs;  
  21.     struct mutex class_mutex;  
  22.     struct class *class;  
  23. };  
  24. #define to_class(obj)   \  
  25.     container_of(obj, struct class_private, class_subsys.kobj)  

struct class_private，是class连接到系统中的重要结构。

class_subsys是kset类型，代表class在sysfs中的位置。

class_devices是klist类型，是class下的设备链表。

class_interfaces是list_head类型的类接口链表，设备类接口稍后会介绍。

class_dirs也是kset类型，它并未实际在sysfs中体现，反而是其下链接了一系列胶水kobject。记得在core.c中的get_device_parent()函数，好像小蝌蚪找妈妈一样，我们在为新注册的设备寻找sysfs中可以存放的位置。如果发现dev->class存在，而dev->parent->class不存在，就要建立一个胶水目录，在sysfs中隔离这两个实际上有父子关系的设备。linux这么做也是为了在sysfs显示时更清晰一些。但如果父设备下有多个属于同一类的设备，它们需要放在同一胶水目录下。怎么寻找这个胶水目录有没有建立过，就要从这里的class_dirs下的kobject中找了。

class_mutex是互斥信号量，用于保护class内部的数据结构。

class是指回struct class的指针。

[cpp]  view plain copy
  1. struct class_interface {  
  2.     struct list_head    node;  
  3.     struct class        *class;  
  4.   
  5.     int (*add_dev)      (struct device *, struct class_interface *);  
  6.     void (*remove_dev)  (struct device *, struct class_interface *);  
  7. };  

struct class_interface就是之前被串在class->p->class_interface上的类接口的结构。用于描述设备类对外的一种接口。
node就是class->p->class_interface链表上的节点。

class是指向所属class的指针。

add_dev()是在有设备添加到所属class时调用的函数。当然，如果class_interface比设备更晚添加到class，也会补上的。

remove_dev()是在设备删除时调用的。

从结构来看class_interface真是太简单了。我们都怀疑其到底有没有用。但往往看起来简单的内容实际可能更复杂，比如driver，还有这里的class_interface。

[cpp]  view plain copy
  1. struct class_attribute {  
  2.     struct attribute attr;  
  3.     ssize_t (*show)(struct class *class, char *buf);  
  4.     ssize_t (*store)(struct class *class, const char *buf, size_t count);  
  5. };  
  6.   
  7. #define CLASS_ATTR(_name, _mode, _show, _store)         \  
  8. struct class_attribute class_attr_##_name = __ATTR(_name, _mode, _show, _store)  

从bus_attribute，到driver_attribute，到device_attribute，当然也少不了这里的class_attribute。struct attribute封装这种东西，既简单又耐用，何乐而不为？

 

结构讲完了，下面看看class.c中的实现，还是我喜欢的自上而下式。

[cpp]  view plain copy
  1. #define to_class_attr(_attr) container_of(_attr, struct class_attribute, attr)  
  2.   
  3. static ssize_t class_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,  
  4.                    char *buf)  
  5. {  
  6.     struct class_attribute *class_attr = to_class_attr(attr);  
  7.     struct class_private *cp = to_class(kobj);  
  8.     ssize_t ret = -EIO;  
  9.   
  10.     if (class_attr->show)  
  11.         ret = class_attr->show(cp->class, buf);  
  12.     return ret;  
  13. }  
  14.   
  15. static ssize_t class_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,  
  16.                 const char *buf, size_t count)  
  17. {  
  18.     struct class_attribute *class_attr = to_class_attr(attr);  
  19.     struct class_private *cp = to_class(kobj);  
  20.     ssize_t ret = -EIO;  
  21.   
  22.     if (class_attr->store)  
  23.         ret = class_attr->store(cp->class, buf, count);  
  24.     return ret;  
  25. }  
  26.   
  27. static struct sysfs_ops class_sysfs_ops = {  
  28.     .show   = class_attr_show,  
  29.     .store  = class_attr_store,  
  30. };  

class_sysfs_ops就是class定义的sysfs读写函数集合。

[cpp]  view plain copy
  1. static void class_release(struct kobject *kobj)  
  2. {  
  3.     struct class_private *cp = to_class(kobj);  
  4.     struct class *class = cp->class;  
  5.   
  6.     pr_debug("class '%s': release.\n", class->name);  
  7.   
  8.     if (class->class_release)  
  9.         class->class_release(class);  
  10.     else  
  11.         pr_debug("class '%s' does not have a release() function, "  
  12.              "be careful\n", class->name);  
  13. }  
  14.   
  15. static struct kobj_type class_ktype = {  
  16.     .sysfs_ops  = &class_sysfs_ops,  
  17.     .release    = class_release,  
  18. };  

class_release()是在class引用计数降为零时调用的释放函数。因为class在结构中提供了class_release的函数指针，所以可以由具体的class调用相应的处理方法。

class_ktype是为class对应的kobject(也可以说kset）定义的kobj_type。

[cpp]  view plain copy
  1. /* Hotplug events for classes go to the class class_subsys */  
  2. static struct kset *class_kset;  
  3.   
  4. int __init classes_init(void)  
  5. {  
  6.     class_kset = kset_create_and_add("class", NULL, NULL);  
  7.     if (!class_kset)  
  8.         return -ENOMEM;  
  9.     return 0;  
  10. }  

class_kset代表了/sys/class对应的kset，在classes_init()中创建。

classes_init()的作用，和之前见到的buses_init()、devices_init()作用相似，都是构建/sys下的主要目录结构。

[cpp]  view plain copy
  1. int class_create_file(struct class *cls, const struct class_attribute *attr)  
  2. {  
  3.     int error;  
  4.     if (cls)  
  5.         error = sysfs_create_file(&cls->p->class_subsys.kobj,  
  6.                       &attr->attr);  
  7.     else  
  8.         error = -EINVAL;  
  9.     return error;  
  10. }  
  11.   
  12. void class_remove_file(struct class *cls, const struct class_attribute *attr)  
  13. {  
  14.     if (cls)  
  15.         sysfs_remove_file(&cls->p->class_subsys.kobj, &attr->attr);  
  16. }  

class_create_file()创建class的属性文件。

class_remove_files()删除class的属性文件。这两个都是对外提供的API。

[cpp]  view plain copy
  1. static struct class *class_get(struct class *cls)  
  2. {  
  3.     if (cls)  
  4.         kset_get(&cls->p->class_subsys);  
  5.     return cls;  
  6. }  
  7.   
  8. static void class_put(struct class *cls)  
  9. {  
  10.     if (cls)  
  11.         kset_put(&cls->p->class_subsys);  
  12. }  

class_get()增加对cls的引用计数，class_put()减少对cls的引用计数，并在计数降为零时调用相应的释放函数，也就是之前见过的class_release函数。

class的引用计数是由class_private结构中的kset来管的，kset又是由其内部kobject来管的，kobject又是调用其结构中的kref来管的。这是一种嵌套的封装技术。

[cpp]  view plain copy
  1. static int add_class_attrs(struct class *cls)  
  2. {  
  3.     int i;  
  4.     int error = 0;  
  5.   
  6.     if (cls->class_attrs) {  
  7.         for (i = 0; attr_name(cls->class_attrs[i]); i++) {  
  8.             error = class_create_file(cls, &cls->class_attrs[i]);  
  9.             if (error)  
  10.                 goto error;  
  11.         }  
  12.     }  
  13. done:  
  14.     return error;  
  15. error:  
  16.     while (--i >= 0)  
  17.         class_remove_file(cls, &cls->class_attrs[i]);  
  18.     goto done;  
  19. }  
  20.   
  21. static void remove_class_attrs(struct class *cls)  
  22. {  
  23.     int i;  
  24.   
  25.     if (cls->class_attrs) {  
  26.         for (i = 0; attr_name(cls->class_attrs[i]); i++)  
  27.             class_remove_file(cls, &cls->class_attrs[i]);  
  28.     }  
  29. }  

add_class_attrs()把cls->class_attrs中的属性加入sysfs。

remove_class_attrs()把cls->class_attrs中的属性删除。

到了class这个级别，就和bus一样，除了自己，没有其它结构能为自己添加属性。

[cpp]  view plain copy
  1. static void klist_class_dev_get(struct klist_node *n)  
  2. {  
  3.     struct device *dev = container_of(n, struct device, knode_class);  
  4.   
  5.     get_device(dev);  
  6. }  
  7.   
  8. static void klist_class_dev_put(struct klist_node *n)  
  9. {  
  10.     struct device *dev = container_of(n, struct device, knode_class);  
  11.   
  12.     put_device(dev);  
  13. }  

klist_class_dev_get()增加节点对应设备的引用计数，klist_class_dev_put()减少节点对应设备的引用计数。

这是class的设备链表，在节点添加和删除时调用的。相似的klist链表，还有驱动的设备链表，不过由于linux对驱动不太信任，所以没有让驱动占用设备的引用计数。还有总线的设备链表，在添加释放节点时分别调用klist_devices_get()和list_devices_put()，是在bus.c中定义的。还有设备的子设备链表，在添加释放节点时分别调用klist_children_get()和klist_children_put()，是在device.c中定义的。看来klist中的get()/put()函数，是在初始化klist时设定的，也由创建方负责实现。

[cpp]  view plain copy
  1. /* This is a #define to keep the compiler from merging different 
  2.  * instances of the __key variable */  
  3. #define class_register(class)           \  
  4. ({                      \  
  5.     static struct lock_class_key __key; \  
  6.     __class_register(class, &__key);    \  
  7. })  
  8.   
  9. int __class_register(struct class *cls, struct lock_class_key *key)  
  10. {  
  11.     struct class_private *cp;  
  12.     int error;  
  13.   
  14.     pr_debug("device class '%s': registering\n", cls->name);  
  15.   
  16.     cp = kzalloc(sizeof(*cp), GFP_KERNEL);  
  17.     if (!cp)  
  18.         return -ENOMEM;  
  19.     klist_init(&cp->class_devices, klist_class_dev_get, klist_class_dev_put);  
  20.     INIT_LIST_HEAD(&cp->class_interfaces);  
  21.     kset_init(&cp->class_dirs);  
  22.     __mutex_init(&cp->class_mutex, "struct class mutex", key);  
  23.     error = kobject_set_name(&cp->class_subsys.kobj, "%s", cls->name);  
  24.     if (error) {  
  25.         kfree(cp);  
  26.         return error;  
  27.     }  
  28.   
  29.     /* set the default /sys/dev directory for devices of this class */  
  30.     if (!cls->dev_kobj)  
  31.         cls->dev_kobj = sysfs_dev_char_kobj;  
  32.   
  33. #if defined(CONFIG_SYSFS_DEPRECATED) && defined(CONFIG_BLOCK)  
  34.     /* let the block class directory show up in the root of sysfs */  
  35.     if (cls != &block_class)  
  36.         cp->class_subsys.kobj.kset = class_kset;  
  37. #else  
  38.     cp->class_subsys.kobj.kset = class_kset;  
  39. #endif  
  40.     cp->class_subsys.kobj.ktype = &class_ktype;  
  41.     cp->class = cls;  
  42.     cls->p = cp;  
  43.   
  44.     error = kset_register(&cp->class_subsys);  
  45.     if (error) {  
  46.         kfree(cp);  
  47.         return error;  
  48.     }  
  49.     error = add_class_attrs(class_get(cls));  
  50.     class_put(cls);  
  51.     return error;  
  52. }  

class_register()将class注册到系统中。之所以把class_register()写成宏定义的形式，似乎是为了__key的不同实例合并，在__class_register()中确实使用了__key，但是是为了调试class中使用的mutex用的。__key的类型lock_class_key是只有使用LOCKDEP定义时才会有内容，写成这样也许是为了在lock_class_key定义为空时减少一些不必要的空间消耗。总之这类trick的做法，是不会影响我们理解代码逻辑的。

__class_register()中进行实际的class注册工作：

先是分配和初始化class_private结构。
可以看到对cp->class_dirs，只是调用kset_init()定义，并未实际注册到sysfs中。

调用kobject_set_name()创建kobj中实际的类名。

cls->dev_kobj如果未设置，这里会被设为sysfs_dev_char_kobj。
调用kset_register()将class注册到sysfs中，所属kset为class_kset，使用类型为class_ktype。因为没有设置parent，会以/sys/class为父目录。

最后调用add_class_attrs()添加相关的属性文件。

在bus、device、driver、class中，最简单的注册过程就是class的注册，因为它不仅和bus一样属于一种顶层结构，而且连通用的属性文件都不需要，所有的操作就围绕在class_private的创建初始化与添加到sysfs上面。

[cpp]  view plain copy
  1. void class_unregister(struct class *cls)  
  2. {  
  3.     pr_debug("device class '%s': unregistering\n", cls->name);  
  4.     remove_class_attrs(cls);  
  5.     kset_unregister(&cls->p->class_subsys);  
  6. }  

class_unregister()取消class的注册。它的操作也简单到了极点。

只是这里的class注销也太懒了些。无论是class_unregister()，还是在计数完全释放时调用的class_release()，都找不到释放class_private结构的地方。这是bug吗？

我怀着敬畏的心情，查看了linux-3.0.4中的drivers/base/class.c，发现其中的class_release()函数最后添加了释放class_private结构的代码。看来linux-2.6.32还是有较为明显的缺陷。奈何木已成舟，只能先把这个bug在现有代码里改正，至少以后自己编译内核时不会再这个问题上出错。

不过说起来，像bus_unregister()、class_unregister()这种函数，估计只有在关机时才可能调用得到，实在是无关紧要。

[cpp]  view plain copy
  1. /* This is a #define to keep the compiler from merging different 
  2.  * instances of the __key variable */  
  3. #define class_create(owner, name)       \  
  4. ({                      \  
  5.     static struct lock_class_key __key; \  
  6.     __class_create(owner, name, &__key);    \  
  7. })  
  8.   
  9. /** 
  10.  * class_create - create a struct class structure 
  11.  * @owner: pointer to the module that is to "own" this struct class 
  12.  * @name: pointer to a string for the name of this class. 
  13.  * @key: the lock_class_key for this class; used by mutex lock debugging 
  14.  * 
  15.  * This is used to create a struct class pointer that can then be used 
  16.  * in calls to device_create(). 
  17.  * 
  18.  * Note, the pointer created here is to be destroyed when finished by 
  19.  * making a call to class_destroy(). 
  20.  */  
  21. struct class *__class_create(struct module *owner, const char *name,  
  22.                  struct lock_class_key *key)  
  23. {  
  24.     struct class *cls;  
  25.     int retval;  
  26.   
  27.     cls = kzalloc(sizeof(*cls), GFP_KERNEL);  
  28.     if (!cls) {  
  29.         retval = -ENOMEM;  
  30.         goto error;  
  31.     }  
  32.   
  33.     cls->name = name;  
  34.     cls->owner = owner;  
  35.     cls->class_release = class_create_release;  
  36.   
  37.     retval = __class_register(cls, key);  
  38.     if (retval)  
  39.         goto error;  
  40.   
  41.     return cls;  
  42.   
  43. error:  
  44.     kfree(cls);  
  45.     return ERR_PTR(retval);  
  46. }  

class_create()是提供给外界快速创建class的API。应该说，class中可以提供的一系列函数，这里都没有提供，或许可以在创建后再加上。

相似的函数是在core.c中的device_create()，那是提供一种快速创建device的API。

[cpp]  view plain copy
  1. static void class_create_release(struct class *cls)  
  2. {  
  3.     pr_debug("%s called for %s\n", __func__, cls->name);  
  4.     kfree(cls);  
  5. }  
  6.   
  7. /** 
  8.  * class_destroy - destroys a struct class structure 
  9.  * @cls: pointer to the struct class that is to be destroyed 
  10.  * 
  11.  * Note, the pointer to be destroyed must have been created with a call 
  12.  * to class_create(). 
  13.  */  
  14. void class_destroy(struct class *cls)  
  15. {  
  16.     if ((cls == NULL) || (IS_ERR(cls)))  
  17.         return;  
  18.   
  19.     class_unregister(cls);  
  20. }  

class_destroy()是与class_create()相对的删除class的函数。

虽然在class_destroy()中没有看到释放class内存的代码，但这是在class_create_release()中做的。class_create_release()之前已经在class_create()中被作为class结构中定义的class_release()函数，会在class引用计数降为零时被调用。

在class中，class结构和class_private结构都是在class引用计数降为零时才释放的。这保证了即使class已经被注销，仍然不会影响其下设备的正常使用。但在bus中，bus_private结构是在bus_unregister()中就被释放的。没有了bus_private，bus下面的device和driver想必都无法正常工作了吧。这或许和bus对应与实际总线有关。总线都没了，下面的设备自然没人用了。

 

class为了遍历设备链表，特意定义了专门的结构和遍历函数，实现如下。

[cpp]  view plain copy
  1. struct class_dev_iter {  
  2.     struct klist_iter       ki;  
  3.     const struct device_type    *type;  
  4. };  
  5.   
  6. /** 
  7.  * class_dev_iter_init - initialize class device iterator 
  8.  * @iter: class iterator to initialize 
  9.  * @class: the class we wanna iterate over 
  10.  * @start: the device to start iterating from, if any 
  11.  * @type: device_type of the devices to iterate over, NULL for all 
  12.  * 
  13.  * Initialize class iterator @iter such that it iterates over devices 
  14.  * of @class.  If @start is set, the list iteration will start there, 
  15.  * otherwise if it is NULL, the iteration starts at the beginning of 
  16.  * the list. 
  17.  */  
  18. void class_dev_iter_init(struct class_dev_iter *iter, struct class *class,  
  19.              struct device *start, const struct device_type *type)  
  20. {  
  21.     struct klist_node *start_knode = NULL;  
  22.   
  23.     if (start)  
  24.         start_knode = &start->knode_class;  
  25.     klist_iter_init_node(&class->p->class_devices, &iter->ki, start_knode);  
  26.     iter->type = type;  
  27. }  
  28.   
  29. struct device *class_dev_iter_next(struct class_dev_iter *iter)  
  30. {  
  31.     struct klist_node *knode;  
  32.     struct device *dev;  
  33.   
  34.     while (1) {  
  35.         knode = klist_next(&iter->ki);  
  36.         if (!knode)  
  37.             return NULL;  
  38.         dev = container_of(knode, struct device, knode_class);  
  39.         if (!iter->type || iter->type == dev->type)  
  40.             return dev;  
  41.     }  
  42. }  
  43.   
  44. void class_dev_iter_exit(struct class_dev_iter *iter)  
  45. {  
  46.     klist_iter_exit(&iter->ki);  
  47. }  

之所以要如此费一番周折，在klist_iter外面加上这一层封装，完全是为了对链表进行选择性遍历。选择的条件就是device_type。device_type是在device结构中使用的类型，其中定义了相似设备使用的一些处理操作，可以说比class的划分还要小一层。class对设备链表如此遍历，也是用心良苦啊。

[cpp]  view plain copy
  1. int class_for_each_device(struct class *class, struct device *start,  
  2.               void *data, int (*fn)(struct device *, void *))  
  3. {  
  4.     struct class_dev_iter iter;  
  5.     struct device *dev;  
  6.     int error = 0;  
  7.   
  8.     if (!class)  
  9.         return -EINVAL;  
  10.     if (!class->p) {  
  11.         WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",  
  12.              __func__, class->name);  
  13.         return -EINVAL;  
  14.     }  
  15.   
  16.     class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);  
  17.     while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {  
  18.         error = fn(dev, data);  
  19.         if (error)  
  20.             break;  
  21.     }  
  22.     class_dev_iter_exit(&iter);  
  23.   
  24.     return error;  
  25. }<pre class="cpp" name="code">struct device *class_find_device(struct class *class, struct device *start,  
  26.                  void *data,  
  27.                  int (*match)(struct device *, void *))  
  28. {  
  29.     struct class_dev_iter iter;  
  30.     struct device *dev;  
  31.   
  32.     if (!class)  
  33.         return NULL;  
  34.     if (!class->p) {  
  35.         WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",  
  36.              __func__, class->name);  
  37.         return NULL;  
  38.     }  
  39.   
  40.     class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);  
  41.     while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {  
  42.         if (match(dev, data)) {  
  43.             get_device(dev);  
  44.             break;  
  45.         }  
  46.     }  
  47.     class_dev_iter_exit(&iter);  
  48.   
  49.     return dev;  
  50. }</pre>  
  51. <pre></pre>  
  52. <p class="cpp" name="code">class_for_each_device()是对class的设备链表上的每个设备调用指定的函数。</p>  
  53. <p class="cpp" name="code">class_find_device()查找class设备链表上的某个设备，使用指定的匹配函数。</p>  
  54. <p class="cpp" name="code"> </p>  
  55. <pre class="cpp" name="code">int class_interface_register(struct class_interface *class_intf)  
  56. {  
  57.     struct class *parent;  
  58.     struct class_dev_iter iter;  
  59.     struct device *dev;  
  60.   
  61.     if (!class_intf || !class_intf->class)  
  62.         return -ENODEV;  
  63.   
  64.     parent = class_get(class_intf->class);  
  65.     if (!parent)  
  66.         return -EINVAL;  
  67.   
  68.     mutex_lock(&parent->p->class_mutex);  
  69.     list_add_tail(&class_intf->node, &parent->p->class_interfaces);  
  70.     if (class_intf->add_dev) {  
  71.         class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);  
  72.         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))  
  73.             class_intf->add_dev(dev, class_intf);  
  74.         class_dev_iter_exit(&iter);  
  75.     }  
  76.     mutex_unlock(&parent->p->class_mutex);  
  77.   
  78.     return 0;  
  79. }</pre>  
  80. <p class="cpp" name="code">class_interface_register()把class_interface添加到指定的class上。</p>  
  81. <p class="cpp" name="code">调用class_get()获取class的引用计数。</p>  
  82. <p class="cpp" name="code">使用class->class_mutex进行保护。</p>  
  83. <p class="cpp" name="code">将classs_intf添加到class的接口列表中。</p>  
  84. <p class="cpp" name="code">对已经添加到class上的设备补上add_dev()操作。</p>  
  85. <p class="cpp" name="code">这里使用的class->class_mutex是用来保护class的类接口链表。对于简单的list_head来说，这种mutex保护是应该的。但对于武装到牙齿的klist来说，就完全不必要了，因为klist内置了spinlock来完成互斥的操作。所以之前其它的klist链表操作都没有mutex保护。</p>  
  86. <p class="cpp" name="code">比较spinlock和mutex的话，spinlock操作要比mutex快很多，因为对mutex的操作本身就需要spinlock来保护。但mutex的好处是它可以阻塞。使用spinlock时间太长的话，一是浪费cpu时间，二是禁止了任务抢占。klist是使用spinlock来保护的，这适合大部分情况，但在klist遍历时也可能调用一些未知的操作，它们可能很耗时，甚至可能阻塞，这时最好能使用mutex加以替换。</p>  
  87. <p class="cpp" name="code"> </p>  
  88. <pre class="cpp" name="code">void class_interface_unregister(struct class_interface *class_intf)  
  89. {  
  90.     struct class *parent = class_intf->class;  
  91.     struct class_dev_iter iter;  
  92.     struct device *dev;  
  93.   
  94.     if (!parent)  
  95.         return;  
  96.   
  97.     mutex_lock(&parent->p->class_mutex);  
  98.     list_del_init(&class_intf->node);  
  99.     if (class_intf->remove_dev) {  
  100.         class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);  
  101.         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))  
  102.             class_intf->remove_dev(dev, class_intf);  
  103.         class_dev_iter_exit(&iter);  
  104.     }  
  105.     mutex_unlock(&parent->p->class_mutex);  
  106.   
  107.     class_put(parent);  
  108. }</pre>  
  109. <p class="cpp" name="code">class_interface_unregister()从class中去除指定的class_interface。对于这些class_interface来说，自己注销和设备注销效果是一样的，都会调用相应的remove_dev()。</p>  
  110. <p class="cpp" name="code"><br>  
  111. <br>  
  112.  </p>  
  113. <pre class="cpp" name="code">struct class_compat {  
  114.     struct kobject *kobj;  
  115. };  
  116.   
  117. /** 
  118.  * class_compat_register - register a compatibility class 
  119.  * @name: the name of the class 
  120.  * 
  121.  * Compatibility class are meant as a temporary user-space compatibility 
  122.  * workaround when converting a family of class devices to a bus devices. 
  123.  */  
  124. struct class_compat *class_compat_register(const char *name)  
  125. {  
  126.     struct class_compat *cls;  
  127.   
  128.     cls = kmalloc(sizeof(struct class_compat), GFP_KERNEL);  
  129.     if (!cls)  
  130.         return NULL;  
  131.     cls->kobj = kobject_create_and_add(name, &class_kset->kobj);  
  132.     if (!cls->kobj) {  
  133.         kfree(cls);  
  134.         return NULL;  
  135.     }  
  136.     return cls;  
  137. }  
  138.   
  139. void class_compat_unregister(struct class_compat *cls)  
  140. {  
  141.     kobject_put(cls->kobj);  
  142.     kfree(cls);  
  143. }</pre>  
  144. <p class="cpp" name="code">在/sys/class下面，除了class类型的，还有表现起来和class相同的class_compat类型。</p>  
  145. <p class="cpp" name="code">其实class_compat就是单单为了显示一个目录，不会定义对应的属性或者函数。</p>  
  146. <p class="cpp" name="code"> </p>  
  147. <pre class="cpp" name="code">/** 
  148.  * class_compat_create_link - create a compatibility class device link to 
  149.  *                a bus device 
  150.  * @cls: the compatibility class 
  151.  * @dev: the target bus device 
  152.  * @device_link: an optional device to which a "device" link should be created 
  153.  */  
  154. int class_compat_create_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,  
  155.                  struct device *device_link)  
  156. {  
  157.     int error;  
  158.   
  159.     error = sysfs_create_link(cls->kobj, &dev->kobj, dev_name(dev));  
  160.     if (error)  
  161.         return error;  
  162.   
  163.     /* 
  164.      * Optionally add a "device" link (typically to the parent), as a 
  165.      * class device would have one and we want to provide as much 
  166.      * backwards compatibility as possible. 
  167.      */  
  168.     if (device_link) {  
  169.         error = sysfs_create_link(&dev->kobj, &device_link->kobj,  
  170.                       "device");  
  171.         if (error)  
  172.             sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));  
  173.     }  
  174.   
  175.     return error;  
  176. }  
  177.   
  178. void class_compat_remove_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,  
  179.                   struct device *device_link)  
  180. {  
  181.     if (device_link)  
  182.         sysfs_remove_link(&dev->kobj, "device");  
  183.     sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));  
  184. }</pre>  
  185. <p class="cpp" name="code">class_compat_create_link()的目的是在class_compat目录下建立类似于class目录下的，对设备的软链接。这个不是在标准的设备注册时调用的。</p>  
  186. <p class="cpp" name="code"> </p>  
  187. <p class="cpp" name="code"> </p>  
  188. <p class="cpp" name="code">本节我们分析完了设备驱动模型中的class，对设备驱动模型的分析也告一段落。虽然只有五个文件，但已经基本上描绘了设备驱动模型的框架。要加深对它的认识，就要在此基础上不断充实细节，用具体的设备驱动来理解。<br>  
  189. <br>  
  190. </p>  
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