linux内核如何列举外设
linux内核如何列举外设详细介绍
在 Linux 内核中，列举外设主要通过设备模型（Device Model）和sysfs 文件系统实现，同时内核提供了一系列函数用于遍历和操作设备。以下分用户空间和内核空间两种场景说明：
一、用户空间：通过 sysfs 和工具列举外设
1.
sysfs 文件系统（核心接口）
sysfs 位于/sys目录下，按总线类型、设备类别等组织设备信息，常用路径：
- 所有设备的层次结构：bash
/sys/devices//sys/devices/
- 按总线类型列举（如 PCI、USB、平台设备）：bash
/sys/bus/pci/devices//sys/bus/usb/devices/
/sys/bus/platform/devices/
/sys/bus/bus_type/devices/
- 按设备类别（Class）列举（如块设备、字符设备、网络设备）：bash
/sys/class/block//sys/class/net/
/sys/class/class_name/
2.
常用工具
- 通用设备列举：bash
lsusblspci
lsblk
- 详细设备信息：
进入设备目录（如/sys/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/），查看name、vendor、device等属性文件。
二、内核空间：通过内核函数遍历外设
内核提供了一套设备模型 API，用于遍历总线、设备和驱动。以下是常见场景：
1.
遍历指定总线下的所有设备
- 通用方法（适用于所有总线）：
使用bus_for_each_dev函数，遍历总线struct bus_type下的所有设备：
cbus pci_bus_type
ret bus data callback
其中
callback是自定义处理函数，参数为struct device *dev。 - 示例：遍历 PCI 设备（头文件
linux/pci.h）：
ccallback datapdev
pdev
pdevvendor VENDOR_ID pdevdevice DEVICE_ID
2.
遍历平台设备（Platform Device）
平台设备在内核中通过platform_bus管理，使用device_for_each_child函数：
c
parent platform_bus
parent data callback
3.
按设备类别（Class）遍历
通过class_for_each_device函数遍历属于某个类的设备：
c
cls
cls data callback
4.
设备结构体struct device
每个设备对应一个struct device，包含关键信息：
c
devbusdevdriver
devparent
devkobjname
三、不同总线类型的特殊处理
1.
PCI 设备
- 头文件：
linux/pci.h - 核心结构体：
struct pci_dev，包含 PCI 特定信息（如 BAR 空间、PCI 配置空间）。 - 函数：
pci_get_device（按 Vendor/Device ID 查找设备）、pci_enum_devices（枚举所有设备）。
2.
USB 设备
- 头文件：
linux/usb.h - 核心结构体：
struct usb_device，包含 USB 描述符、端点等信息。 - 函数：
usb_for_each_dev（遍历所有 USB 设备）。
3.
平台设备（Platform Device）
- 头文件：
linux/platform_device.h - 核心结构体：
struct platform_device，用于非标准总线设备（如板载外设）。 - 遍历：通过
platform_bus的设备链表（见上文示例）。
四、总结
- 用户空间：主要通过
sudo访问/sys目录或使用lsusb、lspci等工具，利用 sysfs 暴露的设备模型信息。 - 内核空间：根据总线类型（PCI/USB/ 平台设备等），使用对应的遍历函数（如
pci_for_each_dev、bus_for_each_dev），操作struct device或其派生结构体（如struct pci_dev）。
实际开发中，需根据外设所属的总线类型选择具体接口，并注意内核版本兼容性（部分函数在旧内核中可能不同）。