對于Linux驅動開發來說，設備模型的理解是根本，顧名思義設備模型是關于設備的模型，設備的概念就是總線和與其相連的各種設備了。

電腦城的IT?工作者都會知道設備是通過總線連到計算機上的，而且還需要對應的驅動才能用，可是總線是如何發現設備的，設備又是如何和驅動對應起來的？

總線、設備、驅動，也就是bus、device、driver，在內核里都會有它們自己專屬的結構，在include/linux/device.h?里定義。

首先是總線，bus_type.
struct bus_type {
const char??* name;
struct subsystem subsys;//代表自身
struct kset??drivers;? ?//當前總線的設備驅動集合
struct kset??devices; //所有設備集合
struct klist??klist_devices;
struct klist??klist_drivers;
struct bus_attribute * bus_attrs;//總線屬性
struct device_attribute * dev_attrs;//設備屬性
struct driver_attribute * drv_attrs;
int??(*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv);//設備驅動匹配函數
int??(*uevent)(struct device *dev, char **envp,? ?
? ?? ?int num_envp, char *buffer, int buffer_size);//熱拔插事件
int??(*probe)(struct device * dev);
int??(*remove)(struct device * dev);
void??(*shutdown)(struct device * dev);
int??(*suspend)(struct device * dev, pm_message_t state);
int??(*resume)(struct device * dev);
};

下面是設備device的定義：

struct device {
struct device??* parent; //父設備，一般一個bus也對應一個設備。
struct kobject kobj;//代表自身
char bus_id[BUS_ID_SIZE];?
struct bus_type * bus;??/*?所屬的總線?*/
struct device_driver *driver; /*?匹配的驅動*/
void??*driver_data; /* data private to the driver?指向驅動?*/
void??*platform_data; /* Platform specific data，由驅動定義并使用*/
///更多字段忽略了
};
下面是設備驅動定義：
struct device_driver {
const char??* name;
struct bus_type??* bus;//所屬總線
struct completion unloaded;
struct kobject??kobj;//代表自身
struct klist??klist_devices;//設備列表
struct klist_node knode_bus;
struct module??* owner;
int (*probe) (struct device * dev);
int (*remove) (struct device * dev);
void (*shutdown) (struct device * dev);
int (*suspend) (struct device * dev, pm_message_t state);
int (*resume) (struct device * dev);
};

我們會發現，structbus_type中有成員structksetdrivers?和structksetdevices，同時structdevice中有兩個成員struct bus_type * bus和struct device_driver *driver?，?structdevice_driver中有兩個成員structbus_type*bus和structklistklist_devices。structdevice中的bus表示這個設備連到哪個總線上，driver表示這個設備的驅動是什么，structdevice_driver中的bus表示這個驅動屬于哪個總線，klist_devices表示這個驅動都支持哪些設備，因為這里device是復數，又是list，更因為一個驅動可以支持多個設備，而一個設備只能綁定一個驅動。當然，structbus_type中的drivers和devices分別表示了這個總線擁有哪些設備和哪些驅動。

還有上面device?和driver結構里出現的kobject?結構是什么？kobject?和kset?都是Linux?設備模型中最基本的元素。一般來說應該這么理解，整個Linux?的設備模型是一個OO?的體系結構，總線、設備和驅動都是其中鮮活存在的對象，kobject?是它們的基類，所實現的只是一些公共的接口，kset?是同種類型kobject?對象的集合，也可以說是對象的容器。

那么總線、設備和驅動之間是如何關聯的呢？

先說說總線中的那兩條鏈表是怎么形成的。內核要求每次出現一個設備就要向總線匯報，或者說注冊，每次出現一個驅動，也要向總線匯報，或者說注冊。比如系統初始化的時候，會掃描連接了哪些設備，并為每一個設備建立起一個structdevice?的變量，每一次有一個驅動程序，就要準備一個tructdevice_driver?結構的變量。把這些變量統統加入相應的鏈表，device?插入devices?鏈表，driver?插入drivers?鏈表。這樣通過總線就能找到每一個設備，每一個驅動。

設備和驅動又是如何聯系？

原來是把每一個要用的設備在計算機啟動之前就已經插好了，插放在它應該在的位置上，然后計算機啟動，然后操作系統開始初始化，總線開始掃描設備，每找到一個設備，就為其申請一個structdevice?結構，并且掛入總線中的devices?鏈表中來，然后每一個驅動程序開始初始化，開始注冊其struct device_driver?結構，然后它去總線的devices?鏈表中去尋找(遍歷)，去尋找每一個還沒有綁定驅動的設備，structdevice?中的structdevice_driver?指針仍為空的設備，然后它會去觀察這種設備的特征，看是否是他所支持的設備，如果是，那么調用一個叫做device_bind_driver?的函數，然后他們就結為了秦晉之好。換句話說，把structdevice?中的structdevice_driverdriver指向這個驅動，而struct device_driver driver?把struct device?加入他的那structklist klist_devices鏈表中來。就這樣，bus、device?和driver，這三者之間或者說他們中的兩兩之間，就給聯系上了。知道其中之一，就能找到另外兩個。

但現在情況變了，出現了一種新的名詞，叫熱插拔。設備可以在計算機啟動以后在插入或者拔出計算機了。設備可以在任何時刻出現，而驅動也可以在任何時刻被加載，所以，出現的情況就是，每當一個structdevice?誕生，它就會去bus?的drivers鏈表中尋找自己的另一半，反之，每當一個struct device_driver?誕生，它就去bus的devices?鏈表中尋找它的那些設備。如果找到了合適的，那么OK，和之前那種情況一下，調device_bind_driver?綁定好。如果找不到，沒有關系，等待吧！