RK3568驱动指南｜第九篇 设备模型-第108章 驱动注册流程分析实验

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE 图形处理器。RK3568 支持4K 解码和 1080P 编码，支持SATA/PCIE/USB3.0 外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业。

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第108章?驱动注册流程分析实验

在上一章节中，我们学习了设备注册到自定义总线下，并进行了实验。在本章节中，我们将继续探讨驱动是如何注册到总线上的。

一旦驱动程序的结构体和匹配信息准备就绪，我们就可以调用 driver_register() 函数将驱动程序注册到总线上。

108.1 driver_register函数解析

driver_register函数实现如下所示：

int driver_register(struct device_driver *drv)
{
	int ret;
	struct device_driver *other;

	// 检查总线是否已初始化
	if (!drv->bus->p) {
		pr_err("Driver '%s' was unable to register with bus_type '%s' because the bus was not initialized.\n",
			   drv->name, drv->bus->name);
		return -EINVAL;
	}

	// 检查驱动程序的方法是否需要更新
	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);

	// 检查驱动程序是否已被注册
	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);  // 将驱动程序添加到总线
	if (ret)
		return ret;
	ret = driver_add_groups(drv, drv->groups);  // 添加驱动程序的组属性
	if (ret) {
		bus_remove_driver(drv);  // 移除已添加的驱动程序
		return ret;
	}
	kobject_uevent(&drv->p->kobj, KOBJ_ADD);  // 发送内核对象事件，通知驱动程序添加成功

	return ret;  // 返回注册结果
}

driver_register函数用于注册设备驱动程序并将其添加到总线中。以下是该函数的功能解释：

• 第5~11行代码 检查总线是否已初始化：
• 首先，通过 drv->bus访问设备驱动程序结构体中的总线信息。如果总线的 p成员为 NULL，表示总线未初始化。如果总线未初始化，则打印错误消息，并返回 -EINVAL错误码表示无效的参数。
• 第13行~19行代码 检查驱动程序的方法是否需要更新：
• ?通过检查驱动程序结构体中的 bus->probe和 drv->probe、bus->remove 和 drv->remove、bus->shutdown 和 drv->shutdown 成员是否同时存在来判断。如果存在需要更新的方法组合，说明驱动程序需要更新。在这种情况下，打印警告消息，建议使用 bus_type 方法进行更新。
• 第21行~26行 检查驱动程序是否已被注册：
• 调用 driver_find函数来查找是否已经注册了同名的驱动程序。如果找到同名驱动程序，表示驱动程序已经注册过。在这种情况下，打印错误消息，并返回 -EBUSY错误码表示设备忙。
• 第28行代码 添加驱动程序到总线：
• 调用 bus_add_driver 函数将驱动程序添加到总线。如果添加失败，则返回相应的错误码。
• 第31行代码 添加驱动程序的组属性：

调用 driver_add_groups函数将驱动程序的组属性添加到驱动程序中。如果添加失败，则调用 bus_remove_driver函数移除已添加的驱动程序，并返回相应的错误码。

• 第36行代码 发送内核对象事件：

?调用 kobject_uevent函数向驱动程序的内核对象发送事件，通知驱动程序已成功添加到系统中。

综上所述，driver_register函数的功能是注册设备驱动程序并将其添加到总线中，同时进行各种检查和错误处理操作。

在上面代码中，调用 bus_add_driver 函数将驱动程序添加到总线。我们来详细分析下bus_add_driver 函数。

int bus_add_driver(struct device_driver *drv)
{
	struct bus_type *bus;
	struct driver_private *priv;
	int error = 0;

	// 获取总线对象
	bus = bus_get(drv->bus);
	if (!bus)
		return -EINVAL;  // 返回无效参数错误码

	pr_debug("bus: '%s': add driver %s\n", bus->name, drv->name);

	// 分配并初始化驱动程序私有数据
	priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
	if (!priv) {
		error = -ENOMEM;
		goto out_put_bus;
	}
	klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);
	priv->driver = drv;
	drv->p = priv;
	priv->kobj.kset = bus->p->drivers_kset;
	// 初始化并添加驱动程序的内核对象
	error = kobject_init_and_add(&priv->kobj, &driver_ktype, NULL,
				     "%s", drv->name);
	if (error)
		goto out_unregister;

	// 将驱动程序添加到总线的驱动程序列表
	klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);
	// 如果总线启用了自动探测，则尝试自动探测设备
	if (drv->bus->p->drivers_autoprobe) {
		error = driver_attach(drv);
		if (error)
			goto out_unregister;
	}
	// 将驱动程序添加到模块
	module_add_driver(drv->owner, drv);

	// 创建驱动程序的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);
	}
	// 添加驱动程序的组属性
	error = driver_add_groups(drv, bus->drv_groups);
	if (error) {
		/* How the hell do we get out of this pickle? Give up */
		printk(KERN_ERR "%s: driver_create_groups(%s) failed\n",
			__func__, drv->name);
	}

	// 如果驱动程序不禁止绑定属性文件，则添加绑定属性文件
	if (!drv->suppress_bind_attrs) {
		error = add_bind_files(drv);
		if (error) {
			/* Ditto */
			printk(KERN_ERR "%s: add_bind_files(%s) failed\n",
				__func__, drv->name);
		}
	}

	return 0;  // 返回成功

out_unregister:
	kobject_put(&priv->kobj);
	/* drv->p is freed in driver_release()  */
	drv->p = NULL;
out_put_bus:
	bus_put(bus);
	return error;  // 返回错误码
}

bus_add_driver该函数用于将设备驱动程序添加到总线中。以下是功能的详细解释：

• 第8行代码获取总线对象：
• 通过 drv->bus 访问设备驱动程序结构体中的总线信息。通过调用 bus_get 函数获取总线对象。如果总线对象不存在，则返回 -EINVAL 错误码表示无效的参数。
• 第15行~23行代码分配并初始化驱动程序私有数据：
• 调用 kzalloc 函数为驱动程序的私有数据结构体 priv 分配内存，并使用 GFP_KERNEL 标志进行内存分配。如果内存分配失败，则返回 -ENOMEM 错误码表示内存不足。使用 klist_init 函数初始化 priv 结构体中的设备列表。设置 priv 结构体中的驱动程序指针，并将其赋值为当前的驱动程序。将 drv->p 指向 priv 结构体，以便后续的释放操作。
• 第25行代码初始化并添加驱动程序的内核对象：
• 设置 priv->kobj.kset 成员为总线对象的 drivers_kset。调用 kobject_init_and_add 函数初始化并添加驱动程序的内核对象。如果初始化或添加失败，则跳转到 out_unregister 进行错误处理。
• 第31行代码将驱动程序添加到总线的驱动程序列表：
• 使用 klist_add_tail 函数将驱动程序的节点添加到总线的驱动程序列表中。

到此，如何在总线下注册驱动流程已经分析完毕。