linux下设备device_register和驱动driver_register先后注册的影响和关系

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Linux下底层驱动开发

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开始我的博文之前，最近一天来的感受，我只想说一下，Linux的世界，玩在表面是轻松的，但是玩在内部那就是找死。佩服那些写源码的人。真的佩服。

这段世界大概半个月了，开始linux驱动的真正开发，也是从基层开始看的。相比以为linux下的驱动就是点灯之类的Led来说，现在我的感受就是，那些完全就是表面的东西。核心层次的驱动，完全不是这么随随便便写出来的。也正好说明现在很多公司正在写驱动的不多，完全独立写的也不多，因为实在太复杂。只能靠着源码或者BSP来修改。半个多月来看了linux2.6.10下面的音频驱动OSS架构，不是一般的复杂。熟悉了I2C驱动的整个架构（之前写了一下博文）。

今天为何再写这个内容，因为最近开始看linux下面的视频架构。恍惚间看到device_register和driver_register，这两个对驱动真正核心的东西，让我察觉到这两个到底谁需要先执行，还是没关系。百度了很多，都说的是表面文章，去qq上也是一肚子的灰，因此我依旧独立解决，虽然我知道这个问题基本没人去思考（除了写内核的大神们），因为这块内容和内核走的很近很近，代码量也大。所以基本可见的分析都在表面。故把我这次的分析总结写在这里，供大家借鉴，不对之处也请多指正。

从函数driver_register和device_register在源码中来看，这两个函数的执行顺序前后都有出现，但是之前都活在表面，没有深入的看过，因为知道内核在深入下去就是很复杂的东西。但为了解决问题只会硬着头皮去看。下面是我的一些分析，主要涉及到的是链表，kobject，kset，bus，device，device_driver几个结构体。

1. 先从driver_register的调用流程说起，主要介绍核心的调用，其间的某些函数不做解析。

driver_register->bus_add_driver->

int bus_add_driver(struct device_driver * drv)
{
	struct bus_type * bus = get_bus(drv->bus);
	int error = 0;

	if (bus) {
		pr_debug("bus %s: add driver %s\n", bus->name, drv->name);
		error = kobject_set_name(&drv->kobj, "%s", drv->name);  //给kobj赋予名字
		if (error) {
			put_bus(bus);
			return error;
		}
		drv->kobj.kset = &bus->drivers;  //kset指向bus->drivers(类型为kset)
		if ((error = kobject_register(&drv->kobj))) {
			put_bus(bus);
			return error;
		}

		down_read(&bus->subsys.rwsem);
		driver_attach(drv);
		up_read(&bus->subsys.rwsem);
		module_add_driver(drv->owner, drv);

		driver_add_attrs(bus, drv);
	}
	return error;
}

在这个函数中，我觉得核心的是语句 drv->kobj.kset = &bus->drivers;，为何会这样说。因为实际上在设备和驱动在注册的过程中，都会将自己结构体的链表成员添加到bus->drivers和bus->devices为链表头的链表中去。最后都根据这些链表遍历所在成员的地址，然后找到设备和驱动依次执行是否probe。

所以 drv->kobj.kset = &bus->drivers;这个做的事情需要结合函数 kobject_register->kobject_add函数中去

static void unlink(struct kobject * kobj)
{
	if (kobj->kset) {
		down_write(&kobj->kset->subsys->rwsem);
		list_del_init(&kobj->entry);
		up_write(&kobj->kset->subsys->rwsem);
	}
	kobject_put(kobj);
}

/**
 *	kobject_add - add an object to the hierarchy.
 *	@kobj:	object.
 */

int kobject_add(struct kobject * kobj)
{
	int error = 0;
	struct kobject * parent;

	if (!(kobj = kobject_get(kobj)))
		return -ENOENT;
	if (!kobj->k_name)
		kobj->k_name = kobj->name;
	parent = kobject_get(kobj->parent);

	pr_debug("kobject %s: registering. parent: %s, set: %s\n",
		 kobject_name(kobj), parent ? kobject_name(parent) : "<NULL>", 
		 kobj->kset ? kobj->kset->kobj.name : "<NULL>" );

	if (kobj->kset) {
		down_write(&kobj->kset->subsys->rwsem);

		if (!parent)
			parent = kobject_get(&kobj->kset->kobj);

		list_add_tail(&kobj->entry,&kobj->kset->list);  //kobj的list_head内容加到bus->drivers的list链表中
		up_write(&kobj->kset->subsys->rwsem);
	}
	kobj->parent = parent;

	error = create_dir(kobj);
	if (error) {
		/* unlink does the kobject_put() for us */
		unlink(kobj);
		if (parent)
			kobject_put(parent);
	} else {
		kobject_hotplug(kobj, KOBJ_ADD);
	}

	return error;
}

在这里有这么一个list_add_tail宏来完成device_driver中将成员kobject的kset链表头加入到kobj->kset->list中去，实际是drv->kobj.kset = &bus->drivers，也就是加入到链表头bus->drivers->list中去。这样就顺利完成了在设备注册时，可以遍历到这个链表头下面的驱动。

总结一下的话，其实devices和driver在注册中，最终都会挂接到bus下面，类型是kset(device和driver)下的list。最终都去遍历这个链表头下面对应的驱动和设备。而我们知道一个驱动可以有多个设备，因此device下的driver_list会添加到driver下面的链表头中去。

相对于driver_register的实现，device_register这方面的实现，就简单多了，一句list_add_tail(&dev->bus_list, &dev->bus->devices.list); //将设备的bus_list加入到devoces.list的链表头中，这个简单了很多很多。很明了，而不需要像驱动那样将kobj下面的链表加入到Bus下面去用于遍历。

总之，这个问题很小，但是和内核走的很近很近，所以，遇到这个问题我想必须解决，这样可以带给我对驱动很深入的理解。继续努力，走在linux的世界里