drivers/base/dd.c

   1 /*
   2  * drivers/base/dd.c - The core device/driver interactions.
   3  *
   4  * This file contains the (sometimes tricky) code that controls the
   5  * interactions between devices and drivers, which primarily includes
   6  * driver binding and unbinding.
   7  *
   8  * All of this code used to exist in drivers/base/bus.c, but was
   9  * relocated to here in the name of compartmentalization (since it wasn't
  10  * strictly code just for the 'struct bus_type'.
  11  *
  12  * Copyright (c) 2002-5 Patrick Mochel
  13  * Copyright (c) 2002-3 Open Source Development Labs
  14  * Copyright (c) 2007-2009 Greg Kroah-Hartman <gregkh@suse.de>
  15  * Copyright (c) 2007-2009 Novell Inc.
  16  *
  17  * This file is released under the GPLv2
  18  */
  19
  20 #include <linux/device.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/wait.h>
  25 #include <linux/async.h>
  26 #include <linux/pm_runtime.h>
  27 #include <linux/pinctrl/devinfo.h>
  28
  29 #include "base.h"
  30 #include "power/power.h"
  31
  32 /*
  33  * Deferred Probe infrastructure.
  34  *
  35  * Sometimes driver probe order matters, but the kernel doesn't always have
  36  * dependency information which means some drivers will get probed before a
  37  * resource it depends on is available.  For example, an SDHCI driver may
  38  * first need a GPIO line from an i2c GPIO controller before it can be
  39  * initialized.  If a required resource is not available yet, a driver can
  40  * request probing to be deferred by returning -EPROBE_DEFER from its probe hook
  41  *
  42  * Deferred probe maintains two lists of devices, a pending list and an active
  43  * list.  A driver returning -EPROBE_DEFER causes the device to be added to the
  44  * pending list.  A successful driver probe will trigger moving all devices
  45  * from the pending to the active list so that the workqueue will eventually
  46  * retry them.
  47  *
  48  * The deferred_probe_mutex must be held any time the deferred_probe_*_list
  49  * of the (struct device*)->p->deferred_probe pointers are manipulated
  50  */
  51 static DEFINE_MUTEX(deferred_probe_mutex);
  52 static LIST_HEAD(deferred_probe_pending_list);
  53 static LIST_HEAD(deferred_probe_active_list);
  54 static struct workqueue_struct *deferred_wq;
  55
  56 /**
  57  * deferred_probe_work_func() - Retry probing devices in the active list.
  58  */
  59 static void deferred_probe_work_func(struct work_struct *work)
  60 {
  61         struct device *dev;
  62         struct device_private *private;
  63         /*
  64          * This block processes every device in the deferred 'active' list.
  65          * Each device is removed from the active list and passed to
  66          * bus_probe_device() to re-attempt the probe.  The loop continues
  67          * until every device in the active list is removed and retried.
  68          *
  69          * Note: Once the device is removed from the list and the mutex is
  70          * released, it is possible for the device get freed by another thread
  71          * and cause a illegal pointer dereference.  This code uses
  72          * get/put_device() to ensure the device structure cannot disappear
  73          * from under our feet.
  74          */
  75         mutex_lock(&deferred_probe_mutex);
  76         while (!list_empty(&deferred_probe_active_list)) {
  77                 private = list_first_entry(&deferred_probe_active_list,
  78                                         typeof(*dev->p), deferred_probe);
  79                 dev = private->device;
  80                 list_del_init(&private->deferred_probe);
  81
  82                 get_device(dev);
  83
  84                 /*
  85                  * Drop the mutex while probing each device; the probe path may
  86                  * manipulate the deferred list
  87                  */
  88                 mutex_unlock(&deferred_probe_mutex);
  89
  90                 /*
  91                  * Force the device to the end of the dpm_list since
  92                  * the PM code assumes that the order we add things to
  93                  * the list is a good order for suspend but deferred
  94                  * probe makes that very unsafe.
  95                  */
  96                 device_pm_lock();
  97                 device_pm_move_last(dev);
  98                 device_pm_unlock();
  99
 100                 dev_dbg(dev, "Retrying from deferred list\n");
 101                 bus_probe_device(dev);
 102
 103                 mutex_lock(&deferred_probe_mutex);
 104
 105                 put_device(dev);
 106         }
 107         mutex_unlock(&deferred_probe_mutex);
 108 }
 109 static DECLARE_WORK(deferred_probe_work, deferred_probe_work_func);
 110
 111 static void driver_deferred_probe_add(struct device *dev)
 112 {
 113         mutex_lock(&deferred_probe_mutex);
 114         if (list_empty(&dev->p->deferred_probe)) {
 115                 dev_dbg(dev, "Added to deferred list\n");
 116                 list_add_tail(&dev->p->deferred_probe, &deferred_probe_pending_list);
 117         }
 118         mutex_unlock(&deferred_probe_mutex);
 119 }
 120
 121 void driver_deferred_probe_del(struct device *dev)
 122 {
 123         mutex_lock(&deferred_probe_mutex);
 124         if (!list_empty(&dev->p->deferred_probe)) {
 125                 dev_dbg(dev, "Removed from deferred list\n");
 126                 list_del_init(&dev->p->deferred_probe);
 127         }
 128         mutex_unlock(&deferred_probe_mutex);
 129 }
 130
 131 static bool driver_deferred_probe_enable = false;
 132 /**
 133  * driver_deferred_probe_trigger() - Kick off re-probing deferred devices
 134  *
 135  * This functions moves all devices from the pending list to the active
 136  * list and schedules the deferred probe workqueue to process them.  It
 137  * should be called anytime a driver is successfully bound to a device.
 138  */
 139 static void driver_deferred_probe_trigger(void)
 140 {
 141         if (!driver_deferred_probe_enable)
 142                 return;
 143
 144         /*
 145          * A successful probe means that all the devices in the pending list
 146          * should be triggered to be reprobed.  Move all the deferred devices
 147          * into the active list so they can be retried by the workqueue
 148          */
 149         mutex_lock(&deferred_probe_mutex);
 150         list_splice_tail_init(&deferred_probe_pending_list,
 151                               &deferred_probe_active_list);
 152         mutex_unlock(&deferred_probe_mutex);
 153
 154         /*
 155          * Kick the re-probe thread.  It may already be scheduled, but it is
 156          * safe to kick it again.
 157          */
 158         queue_work(deferred_wq, &deferred_probe_work);
 159 }
 160
 161 /**
 162  * deferred_probe_initcall() - Enable probing of deferred devices
 163  *
 164  * We don't want to get in the way when the bulk of drivers are getting probed.
 165  * Instead, this initcall makes sure that deferred probing is delayed until
 166  * late_initcall time.
 167  */
 168 static int deferred_probe_initcall(void)
 169 {
 170         deferred_wq = create_singlethread_workqueue("deferwq");
 171         if (WARN_ON(!deferred_wq))
 172                 return -ENOMEM;
 173
 174         driver_deferred_probe_enable = true;
 175         driver_deferred_probe_trigger();
 176         /* Sort as many dependencies as possible before exiting initcalls */
 177         flush_workqueue(deferred_wq);
 178         return 0;
 179 }
 180 late_initcall(deferred_probe_initcall);
 181
 182 static void driver_bound(struct device *dev)
 183 {
 184         if (klist_node_attached(&dev->p->knode_driver)) {
 185                 printk(KERN_WARNING "%s: device %s already bound\n",
 186                         __func__, kobject_name(&dev->kobj));
 187                 return;
 188         }
 189
 190         pr_debug("driver: '%s': %s: bound to device '%s'\n", dev_name(dev),
 191                  __func__, dev->driver->name);
 192
 193         klist_add_tail(&dev->p->knode_driver, &dev->driver->p->klist_devices);
 194
 195         /*
 196          * Make sure the device is no longer in one of the deferred lists and
 197          * kick off retrying all pending devices
 198          */
 199         driver_deferred_probe_del(dev);
 200         driver_deferred_probe_trigger();
 201
 202         if (dev->bus)
 203                 blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier,
 204                                              BUS_NOTIFY_BOUND_DRIVER, dev);
 205 }
 206
 207 static int driver_sysfs_add(struct device *dev)
 208 {
 209         int ret;
 210
 211         if (dev->bus)
 212                 blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier,
 213                                              BUS_NOTIFY_BIND_DRIVER, dev);
 214
 215         ret = sysfs_create_link(&dev->driver->p->kobj, &dev->kobj,
 216                           kobject_name(&dev->kobj));
 217         if (ret == 0) {
 218                 ret = sysfs_create_link(&dev->kobj, &dev->driver->p->kobj,
 219                                         "driver");
 220                 if (ret)
 221                         sysfs_remove_link(&dev->driver->p->kobj,
 222                                         kobject_name(&dev->kobj));
 223         }
 224         return ret;
 225 }
 226
 227 static void driver_sysfs_remove(struct device *dev)
 228 {
 229         struct device_driver *drv = dev->driver;
 230
 231         if (drv) {
 232                 sysfs_remove_link(&drv->p->kobj, kobject_name(&dev->kobj));
 233                 sysfs_remove_link(&dev->kobj, "driver");
 234         }
 235 }
 236
 237 /**
 238  * device_bind_driver - bind a driver to one device.
 239  * @dev: device.
 240  *
 241  * Allow manual attachment of a driver to a device.
 242  * Caller must have already set @dev->driver.
 243  *
 244  * Note that this does not modify the bus reference count
 245  * nor take the bus's rwsem. Please verify those are accounted
 246  * for before calling this. (It is ok to call with no other effort
 247  * from a driver's probe() method.)
 248  *
 249  * This function must be called with the device lock held.
 250  */
 251 int device_bind_driver(struct device *dev)
 252 {
 253         int ret;
 254
 255         ret = driver_sysfs_add(dev);
 256         if (!ret)
 257                 driver_bound(dev);
 258         return ret;
 259 }
 260 EXPORT_SYMBOL_GPL(device_bind_driver);
 261
 262 static atomic_t probe_count = ATOMIC_INIT(0);
 263 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(probe_waitqueue);
 264
 265 static int really_probe(struct device *dev, struct device_driver *drv)
 266 {
 267         int ret = 0;
 268
 269         atomic_inc(&probe_count);
 270         pr_debug("bus: '%s': %s: probing driver %s with device %s\n",
 271                  drv->bus->name, __func__, drv->name, dev_name(dev));
 272         WARN_ON(!list_empty(&dev->devres_head));
 273
 274         dev->driver = drv;
 275
 276         /* If using pinctrl, bind pins now before probing */
 277         ret = pinctrl_bind_pins(dev);
 278         if (ret)
 279                 goto probe_failed;
 280
 281         if (driver_sysfs_add(dev)) {
 282                 printk(KERN_ERR "%s: driver_sysfs_add(%s) failed\n",
 283                         __func__, dev_name(dev));
 284                 goto probe_failed;
 285         }
 286
 287         if (dev->bus->probe) {
 288                 ret = dev->bus->probe(dev);
 289                 if (ret)
 290                         goto probe_failed;
 291         } else if (drv->probe) {
 292                 ret = drv->probe(dev);
 293                 if (ret)
 294                         goto probe_failed;
 295         }
 296
 297         driver_bound(dev);
 298         ret = 1;
 299         pr_debug("bus: '%s': %s: bound device %s to driver %s\n",
 300                  drv->bus->name, __func__, dev_name(dev), drv->name);
 301         goto done;
 302
 303 probe_failed:
 304         devres_release_all(dev);
 305         driver_sysfs_remove(dev);
 306         dev->driver = NULL;
 307         dev_set_drvdata(dev, NULL);
 308
 309         if (ret == -EPROBE_DEFER) {
 310                 /* Driver requested deferred probing */
 311                 dev_info(dev, "Driver %s requests probe deferral\n", drv->name);
 312                 driver_deferred_probe_add(dev);
 313         } else if (ret != -ENODEV && ret != -ENXIO) {
 314                 /* driver matched but the probe failed */
 315                 printk(KERN_WARNING
 316                        "%s: probe of %s failed with error %d\n",
 317                        drv->name, dev_name(dev), ret);
 318         } else {
 319                 pr_debug("%s: probe of %s rejects match %d\n",
 320                        drv->name, dev_name(dev), ret);
 321         }
 322         /*
 323          * Ignore errors returned by ->probe so that the next driver can try
 324          * its luck.
 325          */
 326         ret = 0;
 327 done:
 328         atomic_dec(&probe_count);
 329         wake_up(&probe_waitqueue);
 330         return ret;
 331 }
 332
 333 /**
 334  * driver_probe_done
 335  * Determine if the probe sequence is finished or not.
 336  *
 337  * Should somehow figure out how to use a semaphore, not an atomic variable...
 338  */
 339 int driver_probe_done(void)
 340 {
 341         pr_debug("%s: probe_count = %d\n", __func__,
 342                  atomic_read(&probe_count));
 343         if (atomic_read(&probe_count))
 344                 return -EBUSY;
 345         return 0;
 346 }
 347
 348 /**
 349  * wait_for_device_probe
 350  * Wait for device probing to be completed.
 351  */
 352 void wait_for_device_probe(void)
 353 {
 354         /* wait for the known devices to complete their probing */
 355         wait_event(probe_waitqueue, atomic_read(&probe_count) == 0);
 356         async_synchronize_full();
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL_GPL(wait_for_device_probe);
 359
 360 /**
 361  * driver_probe_device - attempt to bind device & driver together
 362  * @drv: driver to bind a device to
 363  * @dev: device to try to bind to the driver
 364  *
 365  * This function returns -ENODEV if the device is not registered,
 366  * 1 if the device is bound successfully and 0 otherwise.
 367  *
 368  * This function must be called with @dev lock held.  When called for a
 369  * USB interface, @dev->parent lock must be held as well.
 370  */
 371 int driver_probe_device(struct device_driver *drv, struct device *dev)
 372 {
 373         int ret = 0;
 374
 375         if (!device_is_registered(dev))
 376                 return -ENODEV;
 377
 378         pr_debug("bus: '%s': %s: matched device %s with driver %s\n",
 379                  drv->bus->name, __func__, dev_name(dev), drv->name);
 380
 381         pm_runtime_barrier(dev);
 382         ret = really_probe(dev, drv);
 383         pm_runtime_idle(dev);
 384
 385         return ret;
 386 }
 387
 388 static int __device_attach(struct device_driver *drv, void *data)
 389 {
 390         struct device *dev = data;
 391
 392         if (!driver_match_device(drv, dev))
 393                 return 0;
 394
 395         return driver_probe_device(drv, dev);
 396 }
 397
 398 /**
 399  * device_attach - try to attach device to a driver.
 400  * @dev: device.
 401  *
 402  * Walk the list of drivers that the bus has and call
 403  * driver_probe_device() for each pair. If a compatible
 404  * pair is found, break out and return.
 405  *
 406  * Returns 1 if the device was bound to a driver;
 407  * 0 if no matching driver was found;
 408  * -ENODEV if the device is not registered.
 409  *
 410  * When called for a USB interface, @dev->parent lock must be held.
 411  */
 412 int device_attach(struct device *dev)
 413 {
 414         int ret = 0;
 415
 416         device_lock(dev);
 417         if (dev->driver) {
 418                 if (klist_node_attached(&dev->p->knode_driver)) {
 419                         ret = 1;
 420                         goto out_unlock;
 421                 }
 422                 ret = device_bind_driver(dev);
 423                 if (ret == 0)
 424                         ret = 1;
 425                 else {
 426                         dev->driver = NULL;
 427                         ret = 0;
 428                 }
 429         } else {
 430                 ret = bus_for_each_drv(dev->bus, NULL, dev, __device_attach);
 431                 pm_runtime_idle(dev);
 432         }
 433 out_unlock:
 434         device_unlock(dev);
 435         return ret;
 436 }
 437 EXPORT_SYMBOL_GPL(device_attach);
 438
 439 static int __driver_attach(struct device *dev, void *data)
 440 {
 441         struct device_driver *drv = data;
 442
 443         /*
 444          * Lock device and try to bind to it. We drop the error
 445          * here and always return 0, because we need to keep trying
 446          * to bind to devices and some drivers will return an error
 447          * simply if it didn't support the device.
 448          *
 449          * driver_probe_device() will spit a warning if there
 450          * is an error.
 451          */
 452
 453         if (!driver_match_device(drv, dev))
 454                 return 0;
 455
 456         if (dev->parent)        /* Needed for USB */
 457                 device_lock(dev->parent);
 458         device_lock(dev);
 459         if (!dev->driver)
 460                 driver_probe_device(drv, dev);
 461         device_unlock(dev);
 462         if (dev->parent)
 463                 device_unlock(dev->parent);
 464
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 /**
 469  * driver_attach - try to bind driver to devices.
 470  * @drv: driver.
 471  *
 472  * Walk the list of devices that the bus has on it and try to
 473  * match the driver with each one.  If driver_probe_device()
 474  * returns 0 and the @dev->driver is set, we've found a
 475  * compatible pair.
 476  */
 477 int driver_attach(struct device_driver *drv)
 478 {
 479         return bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach);
 480 }
 481 EXPORT_SYMBOL_GPL(driver_attach);
 482
 483 /*
 484  * __device_release_driver() must be called with @dev lock held.
 485  * When called for a USB interface, @dev->parent lock must be held as well.
 486  */
 487 static void __device_release_driver(struct device *dev)
 488 {
 489         struct device_driver *drv;
 490
 491         drv = dev->driver;
 492         if (drv) {
 493                 pm_runtime_get_sync(dev);
 494
 495                 driver_sysfs_remove(dev);
 496
 497                 if (dev->bus)
 498                         blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier,
 499                                                      BUS_NOTIFY_UNBIND_DRIVER,
 500                                                      dev);
 501
 502                 pm_runtime_put_sync(dev);
 503
 504                 if (dev->bus && dev->bus->remove)
 505                         dev->bus->remove(dev);
 506                 else if (drv->remove)
 507                         drv->remove(dev);
 508                 devres_release_all(dev);
 509                 dev->driver = NULL;
 510                 dev_set_drvdata(dev, NULL);
 511                 klist_remove(&dev->p->knode_driver);
 512                 if (dev->bus)
 513                         blocking_notifier_call_chain(&dev->bus->p->bus_notifier,
 514                                                      BUS_NOTIFY_UNBOUND_DRIVER,
 515                                                      dev);
 516
 517         }
 518 }
 519
 520 /**
 521  * device_release_driver - manually detach device from driver.
 522  * @dev: device.
 523  *
 524  * Manually detach device from driver.
 525  * When called for a USB interface, @dev->parent lock must be held.
 526  */
 527 void device_release_driver(struct device *dev)
 528 {
 529         /*
 530          * If anyone calls device_release_driver() recursively from
 531          * within their ->remove callback for the same device, they
 532          * will deadlock right here.
 533          */
 534         device_lock(dev);
 535         __device_release_driver(dev);
 536         device_unlock(dev);
 537 }
 538 EXPORT_SYMBOL_GPL(device_release_driver);
 539
 540 /**
 541  * driver_detach - detach driver from all devices it controls.
 542  * @drv: driver.
 543  */
 544 void driver_detach(struct device_driver *drv)
 545 {
 546         struct device_private *dev_prv;
 547         struct device *dev;
 548
 549         for (;;) {
 550                 spin_lock(&drv->p->klist_devices.k_lock);
 551                 if (list_empty(&drv->p->klist_devices.k_list)) {
 552                         spin_unlock(&drv->p->klist_devices.k_lock);
 553                         break;
 554                 }
 555                 dev_prv = list_entry(drv->p->klist_devices.k_list.prev,
 556                                      struct device_private,
 557                                      knode_driver.n_node);
 558                 dev = dev_prv->device;
 559                 get_device(dev);
 560                 spin_unlock(&drv->p->klist_devices.k_lock);
 561
 562                 if (dev->parent)        /* Needed for USB */
 563                         device_lock(dev->parent);
 564                 device_lock(dev);
 565                 if (dev->driver == drv)
 566                         __device_release_driver(dev);
 567                 device_unlock(dev);
 568                 if (dev->parent)
 569                         device_unlock(dev->parent);
 570                 put_device(dev);
 571         }
 572 }
 573
 574 /*
 575  * These exports can't be _GPL due to .h files using this within them, and it
 576  * might break something that was previously working...
 577  */
 578 void *dev_get_drvdata(const struct device *dev)
 579 {
 580         if (dev && dev->p)
 581                 return dev->p->driver_data;
 582         return NULL;
 583 }
 584 EXPORT_SYMBOL(dev_get_drvdata);
 585
 586 int dev_set_drvdata(struct device *dev, void *data)
 587 {
 588         int error;
 589
 590         if (!dev->p) {
 591                 error = device_private_init(dev);
 592                 if (error)
 593                         return error;
 594         }
 595         dev->p->driver_data = data;
 596         return 0;
 597 }
 598 EXPORT_SYMBOL(dev_set_drvdata);