SCSI子系统基础学习笔记 - 4.scsi_probe

最新推荐文章于 2025-12-02 00:30:01 发布

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本文详细介绍了Linux内核中SCSI子系统的框架，特别是SCSI磁盘驱动的初始化和探测过程。从init_sd函数开始，讲解了如何注册SCSI设备驱动，以及scsi_probe和sd_probe函数在设备探测中的作用。sd_probe是SCSI磁盘驱动的关键入口，负责创建scsi_disk和gendisk结构，初始化设备，并根据SCSI设备类型进行相应的设置。通过对gendisk和scsi_device的关联，建立了SCSI设备与Linux系统的连接。

1. 前言

本专题我们开始学习SCSI子系统的相关内容。本专题主要参考了《存储技术原理分析》、ULA、ULK的相关内容。本专题主要以硬件UFS为例，记录SCSI子系统的框架流程。

驱动通过消息传递机制获得的SCSI设备最终都被添加到系统中。实际上，它被挂接在SCSI总线类型（scsi_bus_type）,实际代码参考分配SCSI设备描述符时，调用的scsi_alloc_sdev->scsi_sysfs_device_initialize函数。
接下来，要真正用上这些设备，就需要高层驱动，这些高层驱动挂载SCSI总线类型，在被加载时，扫描并认领总线类型上未被绑定的SCSI设备。
SCSI设备属于sdev_class类，Linux SCSI子系统实现了sg(SCSI通用接口)和ses（SCSI磁盘柜服务）接口，注册到这个类下。他们都相当于类特定的高层驱动。

上一节在scsi设备探测时讲到scsi_sysfs_add_sdev(sdev)执行此函数将会添加scsi_device，引发devcice_add(scsi_device->device)，而sd_init->scsi_register_driver时会执行driver_add,匹配成功将执行 sd_probe，从此处可以看出每一个探测到的scsi_devei也就是每个逻辑单元LU都会执行一次sd_probe，本文就说明一下sd_probe的执行过程。

kernel版本：5.10
平台：arm64

注：
为方便阅读，正文标题采用分级结构标识，每一级用一个"-“表示，如：两级为”|- -", 三级为”|- - -“

2. SCSI驱动模型

在这里插入图片描述

scsi_device
给出了作为SCSI设备方面的属性
scsi_disk
给出了作为SCSI磁盘方面的属性，它作为SCSI设备的代表与上层IO关联
gendisk
给出了作为通用磁盘方面的属性
这三个结构之间相互联系，通过任何一个结构，可以找到另外两个结构。

在SCSI设备被发现（scsi_scan_host），或者SCSI（高层）驱动被加载（init_sd->scsi_register_driver）时，会在SCSI总线类型上和驱动链表中驱动或者设备链表中的设备尝试绑定。在SCSI总线类型（scsi_bus_type，文件drivers/scsi/scsi_sysfs.c）中定义的match回调函数将首先被调用，这个匹配函数就是scsi_bus_match。SCSI总线类型将设备和驱动的匹配留给驱动来做。

如果总线类型的match回调函数匹配成功，接下来会调用总线类型或驱动的probe回调函数。对于SCSI总线没有定义probe回调，因此会调用scsi_driver的probe，也就是sd_probe。

因此，总结SCSI系统的工作模式：
SCSI中层注册SCSI总线类型； SCSI较高层注册SCSI设备驱动；SCSI较低层（SCSI HBA驱动）则负责扫描SCSI总线得到所有的SCSI设备，SCSI设备将和SCSI设备驱动的匹配是根据SCSI INQUIRY响应中的SCSI设备类型域。

3. init_sd

static int __init init_sd(void)
	|--for (i = 0; i < SD_MAJORS; i++)
	|		if (register_blkdev(sd_major(i), "sd") != 0)
	|			continue;
	|		majors++;
	|		blk_register_region(sd_major(i), SD_MINORS, NULL,sd_default_probe, NULL, NULL); 
	|  //注册scsi_disk类
	|--class_register(&sd_disk_class);
	|--sd_cdb_cache = kmem_cache_create("sd_ext_cdb", SD_EXT_CDB_SIZE,0, 0, NULL);
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