Das neue Gerätemodell ordnet Hardware nach Kategorien und bildet die Struktur im Sys-Filesystem ab. Hält sich der Entwickler daran, unterstützt sein Treiber automatisch Powermanagement. Das Gerätemodell besteht aus einem Kernel-API und einem Laufzeitsystem.

Treiber für Hardware machen den größten Teil des Kernels aus. Linux 2.6 führt neue Schnittstellen ein, mit deren Hilfe sich Treiber besser in das Gesamtsystem integrieren: das Gerätemodell und das Sys-Filesystem. Die Informationen darüber sind allerdings spärlich. Kein Wunder, die Komponenten sind brandneu und stecken mitten in der Entwicklung.

API und Laufzeitsystem

Wer in eigenen Gerätetreibern das neue Modell unterstützen möchte, muss im Linux-Quellcode gelegentlich Variablen, Interfaces und Aufrufsemantik recherchieren. Im Kernelbaum finden sich einige Texte, die das Gerätemodell beschreiben (»Documentation/driver-model«), aber in manchen Details von der Implementierung abweichen.<@> Auch beim Namen herrscht Verwirrung. So erscheint das neue Gerätemodell in der Entwicklerdiskussion teilweise als "device model", aber auch als "driver model". Das Gerätemodell ist zugleich ein Kernel-API und ein Laufzeitsystem, das Gerätestrukturen im Kernel verwaltet.

Ordnung durch Sysfs

Linus Torvalds hat das Gerätemodell in den Kernel aufgenommen, obwohl es noch nicht ausgereift ist. Wie auch andere Entwickler setzt er offenbar hohe Erwartungen in die neue Komponente. Sie bringt Ordnung in die Gerätelandschaft, hilft beim Powermanagement und verwaltet künftig - als Ersatz für das Device-Filesystem (Devfs) - die Gerätedateien[1].

Das Gerätemodell bildet ab, wie die Prozessoren eines Systems mit den Controllerbausteinen und diese wiederum mit den Peripheriekarten und mit sonstiger Hardware zusammenhängen. Außerdem verleiht das Modell den zugehörigen Softwarekomponenten eine Struktur, beispielsweise den Gerätetreibern. Anhand der im Gerätemodell gesammelten Information ist der Kernel in der Lage, gezielt Powermanagement zu betreiben. So gibt es die Reihenfolge vor, in der das Betriebssystem die Hardware abschaltet: Zunächst müssen die Geräte an einem Bus heruntergefahren werden, bevor der Bus selbst und schließlich der Prozessor in einen Stromsparzustand übergehen.

Das Sys-Filesystem (Sysfs) ist wie das Proc-Filesystem virtuell: Der Kernel erzeugt die Verzeichnisse und Dateien dynamisch, keine Festplatte muss sie speichern. Der durch das Sys-Filesystem aufgespannte Verzeichnisbaum spiegelt die Struktur der Hardware und der zugehörigen Software des jeweiligen Linux-2.6-Systems wider. Über das Sysfs kommt auch der Anwender mit dem Gerätemodell in Berührung. Er muss es nur noch in den Verzeichnisbaum einhängen:

mount -t sysfs sysfs /sys

Um in Userspace-Programmen Informationen aus dem Sys-Filesystem zu lesen, gibt es bereits die Bibliothek »libsysfs«[4]. Abbildung 1 zeigt, in welche Kategorien sich Geräte und Treiber aufteilen und welche zusätzlichen Schnittstellen, zum Beispiel für den Download von Firmware[2], zur Verfügung stehen.

Abbildung 1: Das Sys-Filesystem kategorisiert die Informationen des Gerätemodells und stellt sie in einem Verzeichnisbaum dar. Für jedes Objekt, etwa einen Treiber, existiert ein eigenes Verzeichnis. Die Objektattribute, zum Beispiel Zustandsdaten des Treibers, sind als Dateien repräsentiert.

Das neue Gerätemodell ordnet Hardware nach Kategorien und bildet die Struktur im Sys-Filesystem ab. Hält sich der Entwickler daran, unterstützt sein Treiber automatisch Powermanagement. Das Gerätemodell besteht aus einem Kernel-API und einem Laufzeitsystem.