linux驅動注冊過程分析--driver_register（一）
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http://blog.csdn.net/richard_liujh/article/details/45825333
kernel版本3.10.14
driver_register顧名思義，是驅動程序的注冊。但是很少是由我們寫的驅動直接調用的，例如framebuffer中調用platform_driver_register，i2c中調用i2c_add_driver等等函數注冊對應的驅動程序。雖然我們并沒有直接調用driver_register，但是最終都是通過driver_register幫我們完成了驅動程序的注冊。所以，了解driver_register的注冊過程，對我們理解linux的設備驅動有很到的幫助。
我們借助常用的platform_driver_register開始分析driver_register的調用過程。
1.初始化總線類型(bus_type)，注冊probe等相關函數
在文件./drivers/base/platform.c 中有platform_driver_register源代碼：
[cpp] ?view plaincopy print?
? ? ? ?? int ?platform_driver_register( struct ?platform_driver?*drv)?? {?? ????drv->driver.bus?=?&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;?? ?? ????return ?driver_register(&drv->driver);?? }?? EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_driver_register);??
上面注冊了相應的probe remove shutdown 等函數后，開始調用driver_register
這里我們需要注意，driver的總線類型（bus_type）被初始化為platform_bus_type
[cpp] ?view plaincopy print?
drv->driver.bus?=?&platform_bus_type;??
其中platform_bus_type也在文件.
/drivers/base/platform.c
中有具體定義
[cpp] ?view plaincopy print?
struct ?bus_type?platform_bus_type?=?{?? ????.name???????=?"platform" ,?? ????.dev_attrs??=?platform_dev_attrs,?? ????.match??????=?platform_match,?? ????.uevent?????=?platform_uevent,?? ????.pm?????=?&platform_dev_pm_ops,?? };??
我們是已platform為例講解，所以注冊驅動的總線類型是platform的。如果是I2C總線呢？
其實也類似，例如在./drivers/i2c/i2c-core.c 中有I2C注冊函數i2c_register_driver源碼（省略部分無關代碼）
[cpp] ?view plaincopy print?
int ?i2c_register_driver( struct ?module?*owner,? struct ?i2c_driver?*driver)?? {?? ????……?? ????driver->driver.owner?=?owner;?? ????driver->driver.bus?=?&i2c_bus_type;?? ?????……?? }??
res = driver_register(&driver->driver);
……return 0;}EXPORT_SYMBOL(i2c_register_driver);
所以，如果注冊的是i2c驅動，那么總線類型初始化為i2c_bus_type，也可以在文件
./
drivers/i2c/i2c-core.c
中看到其定義
[cpp] ?view plaincopy print?
struct ?bus_type?i2c_bus_type?=?{?? ????.name???????=?"i2c" ,?? ????.match??????=?i2c_device_match,?? ????.probe??????=?i2c_device_probe,?? ????.remove?????=?i2c_device_remove,?? ????.shutdown???=?i2c_device_shutdown,?? ????.pm?????=?&i2c_device_pm_ops,?? };??
當總線類型和probe、remove、shutdown等函數注冊后，就開始調用driver_register注冊對應的驅動了。
driver_register源代碼在文件./drivers/base/driver.c 中
[cpp] ?view plaincopy print?
? ? ? ? ? ? ? ?? int ?driver_register( struct ?device_driver?*drv)?? {?? ????int ?ret;?? ????struct ?device_driver?*other;?? ?? ????BUG_ON(!drv->bus->p);?? ?? ????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);?? ?? ????other?=?driver_find(drv->name,?drv->bus);?? ????if ?(other)?{?? ????????printk(KERN_ERR?"Error:?Driver?'%s'?is?already?registered,?" ?? ????????????"aborting...\n" ,?drv->name);?? ????????return ?-EBUSY;?? ????}?? ?? ????ret?=?bus_add_driver(drv);?? ????if ?(ret)?? ????????return ?ret;?? ????ret?=?driver_add_groups(drv,?drv->groups);?? ????if ?(ret)?{?? ????????bus_remove_driver(drv);?? ????????return ?ret;?? ????}?? ????kobject_uevent(&drv->p->kobj,?KOBJ_ADD);?? ?? ????return ?ret;?? }?? EXPORT_SYMBOL_GPL(driver_register);??
為了更好閱讀上面的代碼，我將其化簡如下
[cpp] ?view plaincopy print?
int ?driver_register( struct ?device_driver?*drv)?? ????|?? ????|-->?driver_find??? ????|-->?bus_add_driver?? ????|-->?driver_add_groups?? ????|-->?kobject_uevent??
2. driver_find分析
在driver_register中調用driver_find，driver_find名字很通俗易懂，可以簡單理解為找“驅動”。由于從linux 2.6版本，內核采用設備驅動模型，所以所謂的“找驅動“還是了解一點設備驅動模型的知識比較好。
在文件./drivers/base/driver.c 中有driver_find源碼
[cpp] ?view plaincopy print?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? struct ?device_driver?*driver_find( const ? char ?*name,? struct ?bus_type?*bus)?? {?? ????struct ?kobject?*k?=?kset_find_obj(bus->p->drivers_kset,?name);?? ????struct ?driver_private?*priv;?? ?? ????if ?(k)?{?? ?????????? ????????kobject_put(k);?? ????????priv?=?to_driver(k);?? ????????return ?priv->driver;?? ????}?? ????return ?NULL;?? }?? EXPORT_SYMBOL_GPL(driver_find);??
我們注意通過注釋和代碼知道，driver_find 通過我們給定的name 在某bus 中尋找驅動 。這個比較好理解，就像上學的時候，老師XX知道某個學生的名字（name），然后去他所在的班級（bus）找這個學生。如果找到過（一般沒好事TT），就把學生叫出來好好教育一番....。那么driver_find找了所謂的驅動會怎樣呢？我們觀察driver_find的返回值，你會發現，這里返回的是指針，也就是說driver_find是一個指針函數嘍。指針的類型是struct?device_driver 類型的。
struct device_driver ?在文件?include/linux/device.h 中定義
[cpp] ?view plaincopy print?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? struct ?device_driver?{?? ????const ? char ??????*name;?? ????struct ?bus_type?????*bus;?? ?? ????struct ?module???????*owner;?? ????const ? char ??????*mod_name;?? ?? ?? ????bool ?suppress_bind_attrs;??? ?? ?? ????const ? struct ?of_device_id???*of_match_table;?? ????const ? struct ?acpi_device_id?*acpi_match_table;?? ?? ????int ?(*probe)?( struct ?device?*dev);?? ????int ?(*remove)?( struct ?device?*dev);?? ????void ?(*shutdown)?( struct ?device?*dev);?? ????int ?(*suspend)?( struct ?device?*dev,?pm_message_t?state);?? ????int ?(*resume)?( struct ?device?*dev);?? ????const ? struct ?attribute_group?**groups;?? ?? ????const ? struct ?dev_pm_ops?*pm;?? ?? ????struct ?driver_private?*p;?? };??
這個結構體里面包含了設備驅動的重要信息，例如名字(name)、總線類型(bus)、所述模塊(owner)和一些用于回調的函數指針(probe，remove，suspend...)。總而言之，得到此指針就像得到了驅動，就像得民心者得天下
....
[cpp] ?view plaincopy print?
struct ?kobject?*k?=?kset_find_obj(bus->p->drivers_kset,?name);??
其中kset_find_obj貌似很高端的樣子，這又得談到linux的設備模型了。linux2.6為了更好的管理，加入了一系列”面向對象“概念，說簡單點就是更好的管理資源。例如一些資源占用了內存空間，但是卻沒有人去使用，這種資源其實是可以從內存中被釋放的。
其實說這么多，就是想讓讀者了解一點，我們的driver和bus類型、Kobject，kset等有莫大的關聯
?在文件./lib/kobject.c? ?文件中有kset_find_obj函數的源碼
[cpp] ?view plaincopy print?
?*?kset_find_obj?-?search? for ?object?in?kset.?? ?*?@kset:?kset?we're?looking?in.?? ?*?@name:?object's?name.?? ?*?? ?*?Lock?kset?via?@kset->subsys,?and?iterate?over?@kset->list,?? ?*?looking?for ?a?matching?kobject.?If?matching?object?is?found?? ?*?take?a?reference?and?return ?the?object.?? ?*/?? struct ?kobject?*kset_find_obj( struct ?kset?*kset,? const ? char ?*name)?? {?? ????struct ?kobject?*k;?? ????struct ?kobject?*ret?=?NULL;?? ?? ????spin_lock(&kset->list_lock);?? ?? ????list_for_each_entry(k,?&kset->list,?entry)?{?? ????????if ?(kobject_name(k)?&&?!strcmp(kobject_name(k),?name))?{?? ????????????ret?=?kobject_get_unless_zero(k);?? ????????????break ;?? ????????}?? ????}?? ?? ????spin_unlock(&kset->list_lock);?? ????return ?ret;?? }??
這里面涉及到了一個很常用很的宏函數list_for_each_entry，不知道的童鞋可以
點擊這里
。kset_find_obj通過循環操作，，根據我們給的名字name在指定的bus中循環對比，查看是否有相同的名字name（這個name存放在kobj中）。其實這就是一個循環鏈表的遍歷過程，kset和kobj里面都有鏈表指針next和prev。kset是a set of kobjects，kobj是kernel object，所以kset是一系列的kobj的組合。其中kset，內核中的解釋是struct kset - a set of kobjects of a specific type, belonging to a specific subsystem.那么這里有個重要的belonging to啦，也就是現在分詞做定語
。哈哈，belonging to a specific subsystem說的是kset(一系列kobjs)屬于特定的子系統。所以，初學者我們可以這么思考，一個kobj應該是屬于某個kset（或者說kobj在kset循環鏈表中），kset又是屬于某個subsystem的。所以，我們要通過name去尋找驅動，就必須要知道bustype，然后得到kset，最后得到kobj才能去對比name是否相同。這時我們回頭看看調用driver_find(drv->name, drv->bus);時，不就給了
drv->bus
,然后通過
bus->p->drivers_kset
得到了kset。
總結driver_find
1. driver_find，拿到了drv->name和drv->bus開始找驅動
2. kset_find_obj 通過driver_find傳遞的bus->p->drivers_kset，利用list_for_each_entry遍歷kset循環鏈表。（kset結構體中有循環鏈表指針next和prev）
3. 遍歷循環鏈表中每一個kobj中的成員變量name
4. 通過strcmp(kobject_name(k), name) 比較drv->name 和kobj中的name，如果有相同則表示查找成功
5. return :如果找到，則返回device_driver的指針，如果沒有找到則返回了NULL。
為了能更好的說明driver_find，我用下面的圖示意一下。
通過下面driver_register的代碼可以看出調用driver_find的作用，
[cpp] ?view plaincopy print?
other?=?driver_find(drv->name,?drv->bus);?? if ?(other)?{?? ????printk(KERN_ERR?"Error:?Driver?'%s'?is?already?registered,?" ?? ????????"aborting...\n" ,?drv->name);?? ????return ?-EBUSY;?? }??
通過判斷driver_find的返回值other，如果
if(other) 條件成立，說明other
不是NULL
，也就是說driver_find查找成功。但driver_register是注冊驅動程序，如果驅動已經注冊過，就不需要再次注冊了。如果已經注冊，那么直接
return -EBUSY;
后面的操作就不需要進行了。
總結
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