Linux设备驱动模型(一)-节能之初衷

2.6内核增加了一个引人注目的新特性——统一设备模型(device model)。设备模型提供了一个独立的机制专门来表示设备,并描述其在系统中的拓扑结构,从而使得系统具有以下优点:
l        代码重复最小化。
l        提供诸如引用计数这样的统一机制。
l        可以列举系统中所有的设备,观察它们的状态,并且查看
它们连接的总线。
l        可以将系统中的全部设备结构以树的形式完整、有效的展 
现出来——包括所有的总线和内部连接。
l        可以将设备和其对应的驱动联系起来,反之亦然。
l        可以将设备按照类型加以归类,比如分类为输入设备,
而无需理解物理设备的拓扑结构。
l        可以沿设备树的叶子向其根的方向依次遍历,以保证能以
正确顺序关闭各设备的电源。
   最后一点是实现设备模型的最初动机。若想在内核中实现智能的电源管理,就需要来建立表示系统中设备拓扑关系的树结构。当在树上端的设备关闭电源时,内核必须首先关闭该设备节点以下的(处于叶子上的)设备电源。比如内核需要先关闭一个USB鼠标,然后才可关闭USB控制器;同样内核也必须在关闭PCI总线前先关闭USB控制器。简而言之,若要准确而又高效的完成上述电源管理目标,内核无疑需要一颗设备树。

  (注:设备模型与电源管理相关联,貌似匪夷所思,可实际上,一个新观点或模型出现,在其背后都是需求的刺激。最近以来,节电一直是IntelIBM等大公司孜孜追求的目标,虚拟化技术的本质其实就是节能。或者说,在能源日趋紧张的今日,节能是人类共同追求的目标)

为什么驱动模型有助于电源管理,再说两句:
  
   系统中所有硬件设备由内核全权负责电源管理。例如,在以电池供电的计算机进入“待机”状态时,内核应立刻强制每个硬件设备(硬盘,显卡,声卡,网卡,总线控制器等等)处于低功率状态。因此,每个能够响应“待机”状态的设备驱动程序必须包含一个回调函数,它能够使得硬件设备处于低功率状态。而且,硬件设备必须按准确的顺序进入“待机”状态,否则一些设备可能会处于错误的电源状态。例如,内核必须首先将硬盘置于“待机”状态,然后才是它们的磁盘控制器,因为若按照相反的顺序执行,磁盘控制器就不能向硬盘发送命令。.

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