关于platform_driver 是如何匹配 platform_device的和如何调用到platform_driver中的probe函数的研究

本文解析了Linux平台驱动模型的三大组成部分：总线、设备和驱动。详细介绍platform_bus的注册过程、platform_device的注册流程以及platform_driver如何通过probe函数完成与设备的匹配。

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在linux中platform平台驱动又三大部分组成，第一是bus、第二是驱动、第三是设备。

第一总线也就是platform_bus，总线也是一种特殊的device，到底层下面还是要调用device_register来注册该总线设备，然后是用来注册总线的属性结构体 bus_type（platform_bus_type），至此platform平台的总线已经准备好。具体介绍可以看我另一篇博客。

第二是设备，platform_device，它的注册流程是：platform_device_register(struct platform_device *pdev)->device_initialize(&pdev->dev)->platform_device_add(pdev)->pdev->dev.bus = &platform_bus_type->device_add(&pdev->dev)->把设备挂在虚拟的platform bus下。

第三是驱动，现在总线、设备都准备好了，然后等着驱动来匹配设备进行驱动，具体的驱动匹配设备流程如下：

1、

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int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)
{
drv->driver.bus = &platform_bus_type;//驱动的总线类型指向platform_bus_type
if (drv->probe)
drv->driver.probe = platform_drv_probe;
if (drv->remove)
drv->driver.remove = platform_drv_remove;
if (drv->shutdown)
drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;
if (drv->suspend)
drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;
if (drv->resume)
drv->driver.resume = platform_drv_resume;
return driver_register(&drv->driver);
}

2、

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int driver_register(struct device_driver *drv)
{
int ret;
struct device_driver *other;
BUG_ON(!drv->bus->p);
//检测总线的操作函数和驱动的操作函数是否同时存在,同时存在则提示使用总线提供的操作函数
if ((drv->bus->probe && drv->probe) ||
(drv->bus->remove && drv->remove) ||
(drv->bus->shutdown && drv->shutdown))
printk(KERN_WARNING "Driver '%s' needs updating - please use "
"bus_type methods\n", drv->name);
//查找这个驱动是否已经在总线上注册，并增加引用计数，若已经注册，则返回提示信息。
other = driver_find(drv->name, drv->bus);
if (other) {
//如果已经被注册，则返回提示错误并且减少引用计数。
put_driver(other);
printk(KERN_ERR "Error: Driver '%s' is already registered, "
"aborting...\n", drv->name);
return -EEXIST;
}
//若还没有注册，则在总线上注册该驱动
ret = bus_add_driver(drv);
if (ret)
return ret;
ret = driver_add_groups(drv, drv->groups);
if (ret)
bus_remove_driver(drv);
return ret;
}

3、

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int bus_add_driver(struct device_driver *drv)
{
struct bus_type *bus;
struct driver_private *priv;
int error = 0;
//用于增加该bus所属的顶层bus的kobject的引用计数，返回的是其所属的顶层bus的指针。
bus = bus_get(drv->bus);
if (!bus)
return -EINVAL;
pr_debug("bus: '%s': add driver %s\n", bus->name, drv->name);
priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
if (!priv) {
error = -ENOMEM;
goto out_put_bus;
}
klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);
//将这两个结构体连接起来
priv->driver = drv;
drv->p = priv;
//指向顶层的bus的p->drivers_kset
//设置私有数据的父容器,在这一步中,设置了kset为platform下的drivers_kset结构,也就是drivers呢个目录
priv->kobj.kset = bus->p->drivers_kset;
//初始化kobj对象,设置容器操作集并建立相应的目录,这里由于没有提供parent,所以会使用父容器中的kobj为父对象
error = kobject_init_and_add(&priv->kobj, &driver_ktype, NULL,
"%s", drv->name);
if (error)
goto out_unregister;
//检测所属总线的drivers_autoprobe属性是否为真
//为真则进行与设备的匹配,到这里,就会与我们之前注册的test_device连接上了,
//至于如何连接,进行了什么操作,将在别的文章中详细描述
if (drv->bus->p->drivers_autoprobe) {
error = driver_attach(drv);
if (error)
goto out_unregister;
}
//挂载到所属总线驱动链表上
klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);
module_add_driver(drv->owner, drv);
//建立uevent属性文件
error = driver_create_file(drv, &driver_attr_uevent);
if (error) {
printk(KERN_ERR "%s: uevent attr (%s) failed\n",
__func__, drv->name);
}
//建立设备属性文件
error = driver_add_attrs(bus, drv);
if (error) {
/* How the hell do we get out of this pickle? Give up */
printk(KERN_ERR "%s: driver_add_attrs(%s) failed\n",
__func__, drv->name);
}
error = add_bind_files(drv);
if (error) {
/* Ditto */
printk(KERN_ERR "%s: add_bind_files(%s) failed\n",
__func__, drv->name);
}
kobject_uevent(&priv->kobj, KOBJ_ADD);
return 0;
out_unregister:
kfree(drv->p);
drv->p = NULL;
kobject_put(&priv->kobj);
out_put_bus:
bus_put(bus);
return error;
}

4、驱动的匹配关键是上面函数中的

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if (drv->bus->p->drivers_autoprobe) {//drivers_autoprobe在初始化的时候定义为1，系统则会调用下面的driver_attach函数进行驱动与设备的匹配
error = driver_attach(drv);
if (error)
goto out_unregister;
}

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int driver_attach(struct device_driver *drv)
{
return bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
}

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//bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
int bus_for_each_dev(struct bus_type *bus, struct device *start,
void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
{/*
struct klist_iter {
struct klist *i_klist;
struct klist_node *i_cur;
};
*/
struct klist_iter i;
struct device *dev;
int error = 0;
if (!bus)
return -EINVAL;
//如果第三个参数不为空就增加引用计数
klist_iter_init_node(&bus->p->klist_devices, &i,
(start ? &start->p->knode_bus : NULL));//一直是NULL
//经过上面的宏之后，i实际上变成了i->i_klist=&bus->p->klist_devices,bus->p->klist_devices指向的是挂接在它上面的所有的设备的指针
while ((dev = next_device(&i)) && !error)
//fu函数传入的是device的指针和device_driver的指针，
error = fn(dev, data);
//如果klist_iter_init_node第三个参数不为空则减少引用计数
klist_iter_exit(&i);
return error;
}