Linux Device和Driver注册过程中的Probe时机

转载本文解释linux下设备和驱动的不同注册顺序时设备probe的时机；增加两个case以解决PCI/USB等可热插拔设备不同插入过程的probe时机的疑问。

Linux 2.6的设备驱动模型中，所有的device都是通过Bus相连。device_register() / driver_register()执行时通过枚举BUS上的Driver/Device来实现绑定，本文详解这一过程。这是整个LINUX设备驱动的基础，PLATFORM设备，I2C上的设备等诸设备的注册最终也是调用本文讲述的注册函数来实现的。

Linux Device的注册最终都是通过device_register()实现，Driver的注册最终都是通过driver_register()实现。下图对照说明了Device和Driver的注册过程。

上面的图解一目了然，详细过程不再赘述。注意以下几点说明：

• BUS的p->drivers_autoprobe;1默认是true。
• bus_for_each_drv()是对BUS上所有的Driver都进行__device_attach()操作；同样的，bus_for_each_dev()是对BUS上所有的Device都进行__driver_attach()操作。
• BUS上实现的.match()函数，定义了Device和Driver绑定时的规则。比如Platform实现的就是先比较id_table，然后比较name的规则。如果BUS的match()函数没实现，认为BUS上的所有的Device和Driver都是match的，具体后续过程要看probe()的实现了。
• Probe的规则是：如果BUS上实现了probe就用BUS的probe；否则才会用driver的probe。

Device一般是先于Driver注册，但也不全是这样的顺序。

Linux的Device和Driver的注册过程分别枚举挂在该BUS上所有的Driver和Device实现了这种时序无关性。

[增加两个例子以解惑]

1 一个设备A已经attach驱动，不管两个注册的顺序如何，完成这一步，说明driver已经加载；同类设备B再次hot pluggin加入，则device_attach仅为设备B与驱动attach上，不会重做设备A的attach；

2 一个设备A注册，但是没有找到驱动，用户也不加载驱动；同类设备B hot pluggin，这时用户加载驱动，驱动注册，driver_attach，针对总线上的每个设备扫描，此时匹配的设备肯定没有加载驱动（如果没有一个设备对应同层次两个驱动的情况），则对设备A和B都attach该driver；

3 如果一个设备可以对应同层次两个驱动，是否允许，什么策略？需要时研究代码。

[附really_probe的代码]

250static int really_probe(struct device *dev, struct device_driver *drv)
251{
252	int ret = 0;
253
254	atomic_inc(&probe_count);
255	pr_debug("bus: '%s': %s: probing driver %s with device %s\n",
256		 drv->bus->name, __func__, drv->name, dev_name(dev));
257	WARN_ON(!list_empty(&dev->devres_head));
258
259	dev->driver = drv; // 已经bus->match上, 所以可以将该device和driver关联起来
260	if (driver_sysfs_add(dev)) {
261		printk(KERN_ERR "%s: driver_sysfs_add(%s) failed\n",
262			__func__, dev_name(dev));
263		goto probe_failed;
264	}
265
266	if (dev->bus->probe) {  // 调用bus->probe, 由bus->probe调用'具体'dev_drv->probe
267		ret = dev->bus->probe(dev);
268		if (ret)
269			goto probe_failed;
270	} else if (drv->probe) { // 使用'顶层'驱动device_driver的probe
271		ret = drv->probe(dev);
272		if (ret)
273			goto probe_failed;
274	}
275
276	driver_bound(dev);		// 设备与驱动已经关联好了
277	ret = 1;
278	pr_debug("bus: '%s': %s: bound device %s to driver %s\n",
279		 drv->bus->name, __func__, dev_name(dev), drv->name);
280	goto done;
281
282probe_failed:
283	devres_release_all(dev);
284	driver_sysfs_remove(dev);
285	dev->driver = NULL;
286
287	if (ret == -EPROBE_DEFER) {
288		/* Driver requested deferred probing */
289		dev_info(dev, "Driver %s requests probe deferral\n", drv->name);
290		driver_deferred_probe_add(dev);
291	} else if (ret != -ENODEV && ret != -ENXIO) {
292		/* driver matched but the probe failed */
293		printk(KERN_WARNING
294		       "%s: probe of %s failed with error %d\n",
295		       drv->name, dev_name(dev), ret);
296	} else {
297		pr_debug("%s: probe of %s rejects match %d\n",
298		       drv->name, dev_name(dev), ret);
299	}
300	/*
301	 * Ignore errors returned by ->probe so that the next driver can try
302	 * its luck.
303	 */
304	ret = 0;
305done:
306	atomic_dec(&probe_count);
307	wake_up(&probe_waitqueue);
308	return ret;
309}