← Bootloader DUJINLABS.COM

Barebox · source analysis

device_probe와 Linux식 driver binding

bus match 결과를 바탕으로 probe callback을 호출하고 dependency 오류와 deferred probe를 다루는 경로를 읽습니다.

Series
07 / 19
Baseline
v2026.06.1
Commit
314c679eea2d
Source
drivers/base/driver.c:97

device_probe와 Linux식 driver binding 단계에서 실제로 바뀌는 상태는 무엇인가?

driver core의 모양은 Linux와 닮았지만 bootloader의 재시도 정책과 command-driven probe를 별도로 확인한다. probe 중 생성되는 child device도 본다.

성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다. 이 문장을 기준으로 코드를 위에서 아래로 읽으면, 함수 이름을 외우는 대신 어느 시점에 어떤 상태를 신뢰할 수 있는지 판단할 수 있다.

객체와 주소가 놓이는 구조

그림 1. device_probe와 Linux식 driver binding에서 입력, 내부 상태, 출력의 경계
입력과 전제내부 상태외부로 공개되는 결과
01device
02driver
03bus
04probe state and defer list
INVARIANT

성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다.

struct device / struct driver를 중심에 놓고 왼쪽의 입력이 어떤 검사를 거쳐 오른쪽 결과로 공개되는지 표시했다. 실제 디버깅에서는 각 블록의 주소와 크기를 로그에 대입한다.

실행 흐름

그림 2. 정상 경로의 주요 호출과 상태 전달
registered device
bus match
dependency prepare
driver probe
active device

화살표는 단순 호출 순서만 뜻하지 않는다. 각 단계가 성공을 반환할 때 다음 단계가 읽을 수 있는 상태가 무엇인지 함께 확인한다. 오류 반환이 발생하면 바로 다음 화살표로 진행하지 않고 해당 단계의 정리 경로를 따라간다.

단계별 입력과 출력

호출 순서를 함수 이름으로만 외우지 않고, 각 단계가 무엇을 받아 무엇을 공개하는지 적은 표다. 실제 소스에서 생산 필드가 다르면 표를 고치는 방식으로 사용한다.

#단계진입 시 신뢰할 상태성공 뒤 남아야 할 상태다음 소비자
01registered device부트 CPU의 동기 실행 문맥devicebus match
02bus matchregistered device 완료 상태driverdependency prepare
03dependency preparebus match 완료 상태busdriver probe
04driver probedependency prepare 완료 상태probe state and defer listactive device
05active devicedriver probe 완료 상태probe state and defer list최종 최종 부트로더 이미지 또는 다음 stage

공통 불변 조건: 성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다. 한 단계의 출력이 다음 단계의 입력 조건을 만족하지 않으면 오류가 실제로 드러난 위치보다 앞의 생산 단계부터 조사한다.

원본 코드

아래 코드는 Barebox v2026.06.1의 drivers/base/driver.c에서 97-185줄을 그대로 가져온 것이다. 설명을 위해 실제 코드를 가짜 의사 코드로 바꾸지 않았다.

commit314c679eea2d0ca847c64d1b646a1cf91225c0ecsymbolint device_probe(struct device *dev)
97
98	free(str);
99
100	return dev;
101}
102
103int get_free_deviceid_from(const char *name_template, int id_from)
104{
105	while (1) {
106		if (!get_device_by_name_id(name_template, id_from))
107			return id_from;
108		id_from++;
109	};
110}
111
112static void dev_report_permanent_probe_deferral(struct device *dev)
113{
114	if (dev->deferred_probe_reason)
115		dev_err(dev, "probe permanently deferred (%s)\n",
116			dev->deferred_probe_reason);
117	else
118		dev_err(dev, "probe permanently deferred\n");
119}
120
121int device_probe(struct device *dev)
122{
123	static int depth = 0;
124	int ret;
125
126	ret = of_feature_controller_check(dev->of_node);
127	if (ret < 0)
128		return ret;
129	if (ret == FEATCTRL_GATED) {
130		dev_dbg(dev, "feature gated, skipping probe\n");
131		return -ENODEV;
132	}
133
134	depth++;
135
136	pr_report_probe("%*sprobe-> %s\n", depth * 4, "", dev_name(dev));
137
138	pinctrl_select_state_default(dev);
139	of_clk_set_defaults(dev->of_node, false);
140
141	list_add(&dev->active, &active_device_list);
142
143	if (dev->bus->probe)
144		ret = dev->bus->probe(dev);
145	else if (dev->driver->probe)
146		ret = dev->driver->probe(dev);
147	else
148		ret = 0;
149
150	depth--;
151
152	switch (ret) {
153	case 0:
154		return 0;
155	case -EPROBE_DEFER:
156		/*
157		 * -EPROBE_DEFER should never appear on a deep-probe machine so
158		 * inform the user immediately.
159		 */
160		if (deep_probe_is_supported()) {
161			dev_report_permanent_probe_deferral(dev);
162			break;
163		}
164
165		list_move(&dev->active, &deferred);
166
167		dev_dbg(dev, "probe deferred\n");
168		return -EPROBE_DEFER;
169	case -ENODEV:
170	case -ENXIO:
171		dev_dbg(dev, "probe failed: %pe\n", ERR_PTR(ret));
172		break;
173	default:
174		dev_err(dev, "probe failed: %pe\n", ERR_PTR(ret));
175		break;
176	}
177
178	list_del_init(&dev->active);
179
180	return ret;
181}
182
183int device_detect(struct device *dev)
184{
185	if (!dev->detect)

97-185줄 해설

원본에 보이는 모든 줄을 순서대로 설명한다. 빈 줄도 block 경계로 남겨, 코드와 설명의 위치가 어긋나지 않게 했다.

97(빈 줄)

이전 block 경계까지의 동작과 free(str);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 device 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

98free(str);

free(str)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 driver 항목과 대조한다.

99(빈 줄)

free(str);까지의 동작과 return dev;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 bus 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

100return dev;

dev를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

101}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

102(빈 줄)

}까지의 동작과 int get_free_deviceid_from(const char *name_template, int id_from)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

103int get_free_deviceid_from(const char *name_template, int id_from)

get_free_deviceid_from 함수 정의가 시작된다. 입력은 const char *name_template, int id_from이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

104{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 struct device / struct driver의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

105while (1) {

'while (1) {'가 목록이나 후보를 순회한다. 반복 중 struct device / struct driver를 제거·추가하는 호출이 있는지와 loop 종료 뒤 iterator가 유효한지 확인한다.

106if (!get_device_by_name_id(name_template, id_from))

!get_device_by_name_id(name_template, id_from)를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

107return id_from;

id_from를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

108id_from++;

원본 108번 줄의 id_from++;는 앞의 return id_from; 결과를 받아 다음 };로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

109};

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

110}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

111(빈 줄)

}까지의 동작과 static void dev_report_permanent_probe_deferral(struct device *dev)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

112static void dev_report_permanent_probe_deferral(struct device *dev)

dev_report_permanent_probe_deferral 함수 정의가 시작된다. 입력은 struct device *dev이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

113{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 struct device / struct driver의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

114if (dev->deferred_probe_reason)

dev->deferred_probe_reason를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

115dev_err(dev, "probe permanently deferred (%s)\n",

deferred(%s)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

116dev->deferred_probe_reason);

원본 116번 줄의 dev->deferred_probe_reason);는 앞의 dev_err(dev, "probe permanently deferred (%s)\n", 결과를 받아 다음 else로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

117else

원본 117번 줄의 else는 앞의 dev->deferred_probe_reason); 결과를 받아 다음 dev_err(dev, "probe permanently deferred\n");로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

118dev_err(dev, "probe permanently deferred\n");

dev_err(dev, "probe permanently deferred\n")를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

119}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

120(빈 줄)

}까지의 동작과 int device_probe(struct device *dev)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

121int device_probe(struct device *dev)

device_probe 함수 정의가 시작된다. 입력은 struct device *dev이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

122{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 struct device / struct driver의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

123static int depth = 0;

static int depth = 0를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 struct device / struct driver를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

124int ret;

int ret를 선언한다. 함수 안 선언이면 현재 stack frame, file scope와 static이면 image의 data/BSS에 놓인다. 이 값이 struct device / struct driver를 직접 소유하는지 pointer만 빌리는지, 부트 CPU의 동기 실행 문맥를 벗어난 뒤에도 참조되는지 다음 대입과 callback 등록까지 따라간다.

125(빈 줄)

int ret;까지의 동작과 ret = of_feature_controller_check(dev->of_node);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

126ret = of_feature_controller_check(dev->of_node);

retof_feature_controller_check(dev->of_node)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 바로 다음 if (ret < 0)가 이 값을 다시 읽으므로 그 전까지 완성된 값이어야 한다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

127if (ret < 0)

ret < 0를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

128return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

129if (ret == FEATCTRL_GATED) {

ret == FEATCTRL_GATED를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

130dev_dbg(dev, "feature gated, skipping probe\n");

dev_dbg(dev, "feature gated, skipping probe\n")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return -ENODEV;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

131return -ENODEV;

-ENODEV를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

132}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

133(빈 줄)

}까지의 동작과 depth++;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

134depth++;

원본 134번 줄의 depth++;는 앞의 이전 block 경계 결과를 받아 다음 다음 block 경계로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

135(빈 줄)

depth++;까지의 동작과 pr_report_probe("%*sprobe-> %s\n", depth * 4, "", dev_name(dev));에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

136pr_report_probe("%*sprobe-> %s\n", depth * 4, "", dev_name(dev));

dev_name(dev))를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

137(빈 줄)

pr_report_probe("%*sprobe-> %s\n", depth * 4, "", dev_name(dev));까지의 동작과 pinctrl_select_state_default(dev);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

138pinctrl_select_state_default(dev);

pinctrl_select_state_default(dev)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

139of_clk_set_defaults(dev->of_node, false);

of_clk_set_defaults(dev->of_node, false)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

140(빈 줄)

of_clk_set_defaults(dev->of_node, false);까지의 동작과 list_add(&dev->active, &active_device_list);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

141list_add(&dev->active, &active_device_list);

list_add(&dev->active, &active_device_list)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

142(빈 줄)

list_add(&dev->active, &active_device_list);까지의 동작과 if (dev->bus->probe)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

143if (dev->bus->probe)

dev->bus->probe를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

144ret = dev->bus->probe(dev);

retdev->bus->probe(dev)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 이후 active device 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

145else if (dev->driver->probe)

dev->driver->probe를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

146ret = dev->driver->probe(dev);

retdev->driver->probe(dev)를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 이후 active device 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

147else

원본 147번 줄의 else는 앞의 ret = dev->driver->probe(dev); 결과를 받아 다음 ret = 0;로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

148ret = 0;

ret0를 = 연산으로 반영해 현재 scope의 계산 결과를 저장한다. 이후 active device 단계가 이 값을 처음 소비하는 지점을 찾는다. 실패 경로가 이 field를 이전 값으로 되돌리거나 객체 전체를 폐기하는지도 확인한다.

149(빈 줄)

ret = 0;까지의 동작과 depth--;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

150depth--;

원본 150번 줄의 depth--;는 앞의 이전 block 경계 결과를 받아 다음 다음 block 경계로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

151(빈 줄)

depth--;까지의 동작과 switch (ret) {에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

152switch (ret) {

원본 152번 줄의 switch (ret) {는 앞의 이전 block 경계 결과를 받아 다음 case 0:로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

153case 0:

원본 153번 줄의 case 0:는 앞의 switch (ret) { 결과를 받아 다음 return 0;로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

154return 0;

0를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

155case -EPROBE_DEFER:

원본 155번 줄의 case -EPROBE_DEFER:는 앞의 return 0; 결과를 받아 다음 /*로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

156/*

원본 주석이 'block boundary'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

157* -EPROBE_DEFER should never appear on a deep-probe machine so

원본 주석이 '-EPROBE_DEFER should never appear on a deep-probe machine so'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

158* inform the user immediately.

원본 주석이 'inform the user immediately.'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

159*/

원본 주석이 'block boundary'라고 기록한 줄이다. 바로 아래 구현이 이 전제와 같은 순서·단위를 사용하는지 대조한다.

160if (deep_probe_is_supported()) {

deep_probe_is_supported()를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

161dev_report_permanent_probe_deferral(dev);

dev_report_permanent_probe_deferral(dev)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

162break;

'break;'로 직선 경로를 벗어난다. 이동 대상에서 struct device / struct driver에 걸린 lock, allocation, list 등록을 어디까지 되돌리는지 이어서 확인한다.

163}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

164(빈 줄)

}까지의 동작과 list_move(&dev->active, &deferred);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

165list_move(&dev->active, &deferred);

list_move(&dev->active, &deferred)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

166(빈 줄)

list_move(&dev->active, &deferred);까지의 동작과 dev_dbg(dev, "probe deferred\n");에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

167dev_dbg(dev, "probe deferred\n");

dev_dbg(dev, "probe deferred\n")를 호출한다. 반환 결과는 현재 줄 또는 다음 return -EPROBE_DEFER;에서 검사되는 흐름이다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

168return -EPROBE_DEFER;

-EPROBE_DEFER를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

169case -ENODEV:

원본 169번 줄의 case -ENODEV:는 앞의 return -EPROBE_DEFER; 결과를 받아 다음 case -ENXIO:로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

170case -ENXIO:

원본 170번 줄의 case -ENXIO:는 앞의 case -ENODEV: 결과를 받아 다음 dev_dbg(dev, "probe failed: %pe\n", ERR_PTR(ret));로 넘기는 중간 연산이다. 이 줄이 바꾸는 register·field·list link를 찾고, 변경 뒤에도 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건이 유지되는지 확인한다.

171dev_dbg(dev, "probe failed: %pe\n", ERR_PTR(ret));

ERR_PTR(ret))를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

172break;

'break;'로 직선 경로를 벗어난다. 이동 대상에서 struct device / struct driver에 걸린 lock, allocation, list 등록을 어디까지 되돌리는지 이어서 확인한다.

173default:

'default' label이다. 이곳을 참조하는 branch를 역검색하고 각 진입 경로의 register, stack, lock 조건이 같은지 확인한다.

174dev_err(dev, "probe failed: %pe\n", ERR_PTR(ret));

ERR_PTR(ret))를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

175break;

'break;'로 직선 경로를 벗어난다. 이동 대상에서 struct device / struct driver에 걸린 lock, allocation, list 등록을 어디까지 되돌리는지 이어서 확인한다.

176}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

177(빈 줄)

}까지의 동작과 list_del_init(&dev->active);에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

178list_del_init(&dev->active);

list_del_init(&dev->active)를 호출한다. 반환값을 직접 사용하지 않으므로 이 함수가 실패를 내부 처리하는지 확인해야 한다. pointer 인자는 struct device / struct driver의 소유권을 넘기는지 호출 동안만 빌리는지 구분하고, 호출 뒤 공개되는 상태를 probe state and defer list 항목과 대조한다.

179(빈 줄)

list_del_init(&dev->active);까지의 동작과 return ret;에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

180return ret;

ret를 호출자에게 반환한다. caller가 이 값을 검사한 뒤 부분 초기화된 struct device / struct driver를 정리하거나 다음 단계로 진행하는지 확인한다.

181}

현재 block, initializer 또는 호출의 경계를 닫는다. 이 지점까지 획득한 resource가 성공 경로와 실패 경로에서 대칭인지 점검한다.

182(빈 줄)

}까지의 동작과 int device_detect(struct device *dev)에서 시작하는 동작을 나누는 빈 줄이다. 앞 블록이 만든 probe state and defer list 상태가 아래 블록의 입력으로 사용되는 경계다.

183int device_detect(struct device *dev)

device_detect 함수 정의가 시작된다. 입력은 struct device *dev이며, 부트 CPU의 동기 실행 문맥에서 호출된다는 전제로 반환 전까지의 상태 변화를 읽는다.

184{

바로 위 함수·조건·초기화의 block이 열린다. 이 scope 안에서 만들어지는 지역 객체와 오류 이동 지점을 struct device / struct driver의 수명에 맞춰 묶어 읽는다.

185if (!dev->detect)

!dev->detect를 검사해 진행 여부를 가른다. 거짓 경로와 참 경로 중 어느 쪽이 '성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다' 조건을 보존하는지 다음 return 또는 goto까지 따라간다.

내부 동작을 더 깊게 읽기

01

진입 조건을 먼저 고정한다

registered device에서 들어온 실행은 부트 CPU의 동기 실행 문맥에 놓여 있다. 이때 interrupt, MMU/cache, stack, heap 중 무엇이 이미 준비되었는지 소스의 호출자까지 올라가 확인한다. 같은 함수라도 SPL, relocation 전후, app thread처럼 호출 문맥이 달라지면 허용되는 API와 지연 시간이 달라진다.

driver core의 모양은 Linux와 닮았지만 bootloader의 재시도 정책과 command-driven probe를 별도로 확인한다. probe 중 생성되는 child device도 본다.

02

중심 객체의 생성과 공개를 나눈다

이 글의 중심 객체는 struct device / struct driver다. 메모리를 확보한 시점, 필드를 채운 시점, 전역 list나 다른 subsystem에 공개한 시점을 구분한다. 공개 뒤 오류가 발생한다면 목록에서 제거하고 child, buffer, reference를 역순으로 정리하는지 확인한다.

빌드 산출물 관점에서는 최종 부트로더 이미지 안에 해당 symbol과 section이 실제로 포함되었는지도 map과 objdump로 검증한다.

03

주소, 크기와 정렬을 계산한다

부트 코드의 오류는 논리보다 주소 계산에서 먼저 드러나는 경우가 많다. source range, destination range, header가 말하는 payload size, block 또는 page 단위를 표로 적고 각 구간의 끝 주소를 직접 계산한다. 끝 주소는 start + size - 1인지 exclusive end인지 API 계약을 확인한다.

성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다.

04

성공 flag와 실제 완료 시점을 맞춘다

bus match → dependency prepare → driver probe 구간에서는 부분 초기화 상태가 생길 수 있다. flag, list insertion, callback 등록, storage write 완료 중 무엇이 성공의 기준인지 찾는다. hardware write나 DMA가 포함되면 함수 반환과 장치 완료가 같은 시점인지도 확인한다.

다른 CPU, interrupt handler, USB completion 또는 shell command가 상태를 관찰할 수 있다면 memory ordering과 lock 범위도 함께 읽는다.

05

마지막 handoff의 계약을 적는다

정상 경로는 active device에서 끝난다. 이 단계가 함수 반환인지, scheduler 전환인지, 다른 image로의 비복귀 분기인지 구분한다. 비복귀 handoff라면 cache clean/invalidate, interrupt disable, 장치 quiesce, argument register와 FDT 또는 image address가 최종 점검 항목이다.

반환하는 경로라면 caller가 오류와 부분 성공을 구분하고 다음 후보 또는 복구 경로를 선택하는지 확인한다.

구현을 읽을 때 놓치기 쉬운 부분

01

Linux와 비슷한 모양이 동일한 재시도 정책을 뜻하지 않는다

bus match 뒤 provider 준비, driver probe와 child 생성이 이어지지만 deferred probe를 언제 다시 돌리는지는 barebox boot와 command 경로에 맞게 구현된다. -EPROBE_DEFER가 무한 반복되지 않는지 재시도 trigger를 확인한다.

deep probe 대상은 boot entry가 요구할 때까지 probe가 늦어질 수 있다.

02

probe 성공 전에 private state를 공개하지 않는다

driver data, clock, regulator와 cdev 등록이 모두 성공한 뒤 active 상태를 세워야 한다. 중간 실패에서는 이미 만든 cdev, child와 enabled clock을 역순으로 정리한다.

재시도 전 pointer와 list가 초기값으로 돌아왔는지 비교한다.

03

probe latency를 dependency별로 분해한다

bus access, regulator ramp, PHY ready와 media scan timeout을 별도 timestamp로 남긴다. boot command가 같은 failed device를 반복 probe하는지도 확인한다.

optional provider 부재와 hardware fault를 다른 return code로 유지해야 fallback 판단이 가능하다.

객체와 수명

대상만들어지는 시점유효 범위확인할 조건
struct device / struct driverbus matchactive device 또는 오류 정리 완료까지성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다.
입력 buffer / metadataregistered deviceparse와 검증이 끝날 때까지길이, 정렬, 소유권, 변조 가능성
등록된 list / descriptordependency preparesubsystem 종료 또는 image handoff까지이중 등록, dangling pointer, 오류 unwind
hardware 또는 persistent state실제 write/probe가 완료된 뒤reset 또는 명시적 해제·갱신까지flush, timeout, 전원 차단, rollback
최종 부트로더 이미지link/image 생성 시점다음 stage가 새 image로 교체할 때까지load address, entry, section과 header 일치

실패 지점과 증상

#조건관찰되는 증상먼저 볼 단계
01-EPROBE_DEFER 반복부팅 지연bus match
02probe 실패 후 drvdata 잔존재시도 오염dependency prepare
03child 등록 후 parent 실패orphan devicedriver probe

로그가 끊긴 마지막 함수만 고치지 않는다. 그 함수가 받은 주소, size, flag가 만들어진 앞 단계까지 올라가고, 오류 뒤 등록 객체와 hardware 상태가 남았는지도 확인한다.

소스 밖에서 확인할 증거

소스 해석은 실제 빌드 산출물과 target 로그로 닫아야 한다. 아래 명령의 보드 이름과 toolchain prefix는 사용 중인 빌드 환경에 맞게 바꾼다.

#목적명령 또는 계측판정 기준
01빌드 구성make <board>_defconfig && make V=1Kconfig, linker section과 최종 barebox image 생성 명령을 보관한다.
02symbol과 section${CROSS_COMPILE}nm -n barebox | grep 'int device_probe'initcall, command, driver descriptor가 image에 남았는지 확인한다.
03주소와 resourceiomemimage, malloc, stack, device resource와 reserved 영역의 겹침을 확인한다.
04device 상태devinfo; drvinfo; of_dumpDT node 생성, device 등록, driver probe를 서로 구분한다.
05boot 정책boot -d -v; state -dentry 탐색 결과와 persistent state가 실제 선택에 미친 영향을 확인한다.

직접 확인할 실험

  1. 01
    devinfo와 drvinfo로 bind/probe 상태 대조

    bus match 진입 전후에 device의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  2. 02
    clock provider를 늦춰 defer 경로 확인

    dependency prepare 진입 전후에 driver의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

  3. 03
    probe 재시도 전후 private pointer 비교

    driver probe 진입 전후에 bus의 주소·크기·반환값과 timestamp를 함께 남긴다. 결과는 정상 부팅 여부로 끝내지 말고 성공으로 표시된 device는 driver private state와 필수 provider를 모두 소유해야 한다. 조건이 처음 깨지는 줄을 기록한다.

원문과 다음 글