设备节点（HdfDeviceNode）和设备实例（HdfDevice）的区别

在 OpenHarmony 驱动框架 HDF 中，设备节点（HdfDeviceNode） 和 设备实例（HdfDevice） 是两个重要的概念，而且非常容易混淆，它们在设备管理和驱动加载过程中扮演不同的角色。以下是它们的区别和联系：

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概述

HdfDevice用于对Host大类别下的小类设备(例如I2C小类、UART小类等)进行集中管理，每一个HdfDevice类对象对应device_info.hcs配置文件中的一个device节点，每一个HdfDeviceNode类对象对应device_info.hcs配置文件中的一个deviceNode节点，配置文件信息如下

root {device_info {platform :: host {hostName = "platform_host";priority = 50;device_uart :: device { //对应HDdevice节点device5 :: deviceNode { //对应HDdeviceNode节点policy = 2;priority = 10;permission = 0660;moduleName = "UART_SAMPLE";serviceName = "HDF_PLATFORM_UART_5";deviceMatchAttr = "sample_uart_5";}device1 :: deviceNode { //一个HDdevice可以内含多个HDdeviceNode节点xxx....}}}}
}

为了更清楚的了解他们之间的关系，画了如下类图：

根据以上类图和业务代码的梳理可得出以下信息：

1. 设备节点（HdfDeviceNode）

设备节点是 HDF 框架中用于描述单个设备的具体实例(例如UART0、I2C1等)。它包含了设备的详细信息和驱动程序的绑定关系，是设备驱动加载和设备服务发布的基础。

特点

• 具体设备的描述：
  • 设备节点包含了设备的元数据，如设备 ID（devId）、设备管理策略（policy）、服务名称（servName）等。
  • 它还包含了设备的驱动程序入口（driver），用于加载和初始化驱动。
• 设备服务发布：
  • 设备节点负责将设备的服务发布(PlublishService)到设备服务管理器（DevSvcManager），使得其他模块可以通过服务名称访问设备的功能。
• 生命周期管理：
  • 设备节点的生命周期从设备驱动匹配开始，到设备服务发布结束。
  • 它可以被动态添加或移除，例如通过热插拔机制。

关键属性

• devId: 设备的唯一标识符。
• driver: 设备的驱动程序入口（HdfDriverEntry）。
• deviceObject: 设备对象（HdfDeviceObject），用于设备服务的发布。
• token: 设备令牌（IHdfDeviceToken），用于在设备管理服务中标识设备。
• servName: 设备的服务名称，用于发布服务。

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2. 设备实例（HdfDevice）

设备实例是 HDF 框架中用于管理一组设备节点的高层抽象。它负责协调多个设备节点的生命周期，并提供统一的设备管理接口。

特点

• 设备集合管理：
  • 设备实例可以管理多个设备节点，将它们组织在一起。
  • 它维护了一个设备节点列表（devNodes），用于跟踪所有附加到该实例的设备节点。
• 设备生命周期协调：
  • 设备实例负责协调设备节点的启动、停止和卸载。
  • 它提供统一的接口（如 HdfDeviceAttach 和 HdfDeviceDetach），用于管理设备节点的生命周期。
• 设备 ID 索引管理：
  • 设备实例维护设备 ID 的索引，便于通过设备 ID 快速查找设备节点。

关键属性

• devNodes: 设备节点的双向链表，用于管理所有附加的设备节点。
• deviceCount: 当前管理的设备节点数量。
• deviceIdIndex: 设备 ID 的索引表，用于快速查找设备节点。

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3. 区别

特性	设备节点（HdfDeviceNode）	设备实例（HdfDevice）
作用范围	描述单个设备的具体信息和驱动绑定关系	管理一组设备节点的生命周期和集合
生命周期	从驱动匹配到服务发布	从设备实例创建到销毁
关键功能	设备驱动加载、初始化、服务发布	设备节点管理、生命周期协调、设备 ID 索引管理
核心属性	devId、driver、deviceObject、token	devNodes、deviceCount、deviceIdIndex
是否可以动态添加	可以（例如通过热插拔）	通常作为高层管理实体，较少动态变化

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4. 联系

设备节点和设备实例是紧密相关的：

• 设备节点是设备实例的组成部分：
  • 设备实例通过设备节点列表（devNodes）管理多个设备节点。
  • 设备节点的生命周期由设备实例协调。
• 设备实例提供统一管理接口：
  • 设备实例通过接口（如 HdfDeviceAttach 和 HdfDeviceDetach）管理设备节点的附加和分离。
  • 设备实例负责为设备节点分配设备 ID，并维护设备 ID 的索引。

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5. 总结

• 设备节点（HdfDeviceNode） 是 HDF 框架中描述单个设备的具体实例，负责设备驱动的加载、初始化和服务发布。
• 设备实例（HdfDevice） 是用于管理一组设备节点的高层抽象，负责协调设备节点的生命周期，并提供统一的设备管理接口。
• 设备节点是设备实例的组成部分，设备实例通过设备节点列表管理设备节点的生命周期。

理解它们的区别和联系有助于更好地掌握 HDF 框架中设备管理和驱动加载的机制。

参考资料

《沉浸式剖析openharmony源代码》