在 Linux 驱动开发中，probe 是一个非常常见的术语，但它并不是某个单词的缩写，而是直接来源于英文单词 probe 的原义，意思是“探测”或“检查”。在驱动开发的上下文中，probe 函数的主要作用是“探测并初始化”硬件设备。

probe 的语义解释

• 探测 (Probe)： 在驱动加载时，probe 函数的主要作用是“探测”目标设备是否存在并且与当前驱动匹配，同时配置和启用设备。因此，它与单词“探针”（probe）对应的功能非常契合。
• 检查与准备 (Test and Setup)： probe 不仅用于检测设备是否存在，还负责初始化设备资源并为设备的后续操作做好准备。

为什么使用 probe？

在设备驱动模型中，Linux 内核使用 probe 函数来处理设备的初始化。当某个硬件设备和驱动程序通过匹配机制（如 PCI ID 或设备树节点）被关联起来时，内核调用驱动程序的 probe 函数，以完成以下任务：

1. 确认设备是否可以被该驱动支持。
2. 初始化设备的硬件资源（如 I/O 内存、IRQ 等）。
3. 注册设备相关的功能或接口（如 /dev 节点、sysfs 条目等）。

在设备驱动程序中，probe 函数是驱动与硬件设备初始化和绑定的关键步骤。简单来说，probe 是驱动用来探测和初始化硬件的函数。

probe 函数的含义：

• 硬件检测与初始化：当一个设备驱动被加载到系统中，内核会通过匹配机制，检查驱动是否可以控制某个硬件设备。probe 函数就是在驱动和硬件匹配成功后，由内核调用的函数，用于执行设备的初始化操作。
• 设备资源分配：通常在 probe 函数中，驱动会获取设备所需的资源（如中断号、I/O 内存等），并完成硬件的配置和必要的初始化操作。
• 绑定驱动和设备：probe 函数的调用标志着驱动程序已经“发现”并准备控制对应的设备。驱动会在 probe 中将自身与设备进行绑定，并为后续的操作（如读写、控制）做好准备。

典型的流程：

当一个设备插入系统或驱动被加载时：

1. 设备和驱动匹配：内核会检查设备的描述信息（如 Device Tree、ACPI 信息、PCI/USB ID 等），与驱动中支持的设备信息进行匹配。
2. 调用 probe 函数：如果匹配成功，内核就会调用该驱动的 probe 函数，传递一个结构体指针（通常是 struct platform_device 或 struct pci_dev 等），该结构体中包含了设备的相关信息。
3. 资源分配和初始化：probe 函数中通常会进行内存分配、寄存器映射、设置中断处理、设备配置等初始化工作。
4. 返回结果：probe 函数会返回一个状态值（0 表示成功，负值表示失败）。如果返回失败，驱动将不会绑定到设备。

probe 在驱动模型中的具体作用

在 Linux 驱动框架（如 platform_driver、pci_driver 或 i2c_driver 等）中，probe 是一个约定的函数名称，由内核调用。其常见定义如下：

static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
    // 检查硬件设备是否存在
    // 分配并初始化资源
    // 注册设备功能
    return 0; // 成功返回 0
}

例如：

• 对于 PCI 驱动，probe 函数的参数是一个 struct pci_dev。
• 对于平台设备驱动，probe 函数的参数是一个 struct platform_device。

相关的内核匹配机制

1. 设备与驱动匹配：
   • 内核通过设备树（Device Tree）、PCI ID 表、I²C ID 表等机制匹配设备和驱动。
   • 一旦匹配成功，内核就会调用驱动的 probe 函数。
2. 工作流程：
   • 驱动被加载后，内核调用 match 机制确定驱动是否支持某个设备。
   • 如果匹配成功，内核调用 probe 函数完成初始化。

probe 的典型实现例子

PCI 驱动：

static int my_pci_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
{
    // 启用 PCI 设备
    pci_enable_device(pdev);

    // 请求并映射设备的 I/O 内存资源
    void __iomem *io_base = pci_iomap(pdev, 0, 0);

    // 注册其他必要的子系统或接口
    // ...

    return 0; // 成功返回 0
}

Platform 驱动：

static int my_platform_probe(struct platform_device *pdev)
{
    // 从设备树中获取资源信息
    struct resource *res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

    // 映射资源
    void __iomem *base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);

    // 初始化硬件
    // ...

    return 0; // 成功返回 0
}

总结

probe 并不是某个单词的缩写，而是直接取自单词 probe 的本义，表示“探测”或“检查”。在 Linux 驱动开发中，probe 函数负责探测硬件设备、初始化资源并准备好设备的运行环境。这个术语形象且简洁，因此成为了 Linux 驱动开发中的约定名称。