一、u-boot driver
1. uclass
// uclass的私有数据指针
// 对应的uclass driver
// 链表头，连接所属的所有udevice
// 链表节点，用于把uclass连接到uclass_root链表上
2. uclass driver -- spi-uclass.c
连接到uc_drv
实例：
3. udevice
连接到dev_head
// 该udevice对应的driver
4.driver （udevice对应的）
连接到udevice->driver
实例：
具体结构见
相互之间的关系
结合上图来看：
- 上层接口都是和uclass的接口直接通讯。
- uclass可以理解为一些具有相同属性的udevice对外操作的接口，uclass的驱动是uclass_driver，主要为上层提供接口。
- udevice的是指具体设备的抽象，对应驱动是driver，driver主要负责和硬件通信，为uclass提供实际的操作集。
- udevice找到对应的uclass的方式主要是通过：udevice对应的driver的id和uclass对应的uclass_driver的id是否匹配。
- udevice会和uclass绑定。driver会和udevice绑定。uclass_driver会和uclass绑定。
这里先简单介绍一下：uclass和udevice都是动态生成的。在解析fdt中的设备的时候，会动态生成udevice。
然后找到udevice对应的driver，通过driver中的uclass id得到uclass_driver id。从uclass链表中查找对应的uclass是否已经生成，没有生成的话则动态生成uclass。
DM的初始化
主要工作
-
DM的初始化
- 创建根设备root的udevice，存放在gd->dm_root中。
根设备其实是一个虚拟设备，主要是为uboot的其他设备提供一个挂载点。 - 初始化uclass链表gd->uclass_root
- 创建根设备root的udevice，存放在gd->dm_root中。
-
DM中udevice和uclass的解析
- udevice的创建和uclass的创建
- udevice和uclass的绑定
- uclass_driver和uclass的绑定
- driver和udevice的绑定
- 部分driver函数的调用
dm初始化的接口在dm_init_and_scan中。
DM的初始化——dm_init
这里就完成的DM的初始化了
（1）创建根设备root的udevice，存放在gd->dm_root中。
（2）初始化uclass链表gd->uclass_root
从平台设备中解析udevice和uclass——dm_scan_platdata
从dtb中解析udevice和uclass——dm_scan_fdt
lists_bind_fdt是从dtb中解析udevice和uclass的核心。
dm_scan_fdt
dm_scan_fdt_node
lists_bind_fdt
device_bind
在device_bind中实现了udevice和uclass的创建和绑定以及一些初始化操作
device_bind的实现如下(去除部分代码)
driver/core/device.c
int device_bind(struct udevice *parent, const struct driver *drv,
const char *name, void *platdata, int of_offset,
struct udevice **devp)
// parent:父设备
// drv：设备对应的driver
// name：设备名称
// platdata：设备的平台数据指针
// of_offset：在dtb中的偏移，即代表了其dts节点
// devp：所创建的udevice的指针，用于返回
{
struct udevice *dev;
struct uclass *uc;
int size, ret = 0;
ret = uclass_get(drv->id, &uc);
// 获取driver id对应的uclass，如果uclass原先并不存在，那么会在这里创建uclass并其uclass_driver进行绑定
dev = calloc(1, sizeof(struct udevice));
// 分配一个udevice
dev->platdata = platdata; // 设置udevice的平台数据指针
dev->name = name; // 设置udevice的name
dev->of_offset = of_offset; // 设置udevice的dts节点偏移
dev->parent = parent; // 设置udevice的父设备
dev->driver = drv; // 设置udevice的对应的driver，相当于driver和udevice的绑定
dev->uclass = uc; // 设置udevice的所属uclass
dev->seq = -1;
dev->req_seq = -1;
if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL) && CONFIG_IS_ENABLED(DM_SEQ_ALIAS)) {
/*
* Some devices, such as a SPI bus, I2C bus and serial ports
* are numbered using aliases.
*
* This is just a 'requested' sequence, and will be
* resolved (and ->seq updated) when the device is probed.
*/
if (uc->uc_drv->flags & DM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS) {
if (uc->uc_drv->name && of_offset != -1) {
fdtdec_get_alias_seq(gd->fdt_blob,
uc->uc_drv->name, of_offset,
&dev->req_seq);
}
// 设置udevice的alias请求序号
}
}
if (!dev->platdata && drv->platdata_auto_alloc_size) {
dev->flags |= DM_FLAG_ALLOC_PDATA;
dev->platdata = calloc(1, drv->platdata_auto_alloc_size);
// 为udevice分配平台数据的空间，由driver中的platdata_auto_alloc_size决定
}
size = uc->uc_drv->per_device_platdata_auto_alloc_size;
if (size) {
dev->flags |= DM_FLAG_ALLOC_UCLASS_PDATA;
dev->uclass_platdata = calloc(1, size);
// 为udevice分配给其所属uclass使用的平台数据的空间，由所属uclass的driver中的per_device_platdata_auto_alloc_size决定
}
/* put dev into parent's successor list */
if (parent)
list_add_tail(&dev->sibling_node, &parent->child_head);
// 添加到父设备的子设备链表中
ret = uclass_bind_device(dev);
// uclass和udevice进行绑定，主要是实现了将udevice链接到uclass的设备链表中
/* if we fail to bind we remove device from successors and free it */
if (drv->bind) {
ret = drv->bind(dev);
// 执行udevice对应driver的bind函数
}
if (parent && parent->driver->child_post_bind) {
ret = parent->driver->child_post_bind(dev);
// 执行父设备的driver的child_post_bind函数
}
if (uc->uc_drv->post_bind) {
ret = uc->uc_drv->post_bind(dev);
if (ret)
goto fail_uclass_post_bind;
// 执行所属uclass的post_bind函数
}
if (devp)
*devp = dev;
// 将udevice进行返回
dev->flags |= DM_FLAG_BOUND;
// 设置已经绑定的标志
// 后续可以通过dev->flags & DM_FLAG_ACTIVATED或者device_active宏来判断设备是否已经被激活
return 0;注意，这里只是绑定，即调用了driver的bind函数，但是设备还没有真正激活，也就是还没有执行设备的probe函数。
经过前面的DM初始化以及设备解析之后，我们只是建立了udevice和uclass之间的绑定关系。但是此时udevice还没有被probe，其对应设备还没有被激活。
激活一个设备主要是通过device_probe函数，所以在介绍DM的工作流程前，先说明device_probe函数。
通过uclass来获取一个udevice并且进行probe
由模块自己实现。例如serial则需要在serial的初始化过程中，选择需要的udevice进行probe。
driver/serial/serial-uclass.c
serial_init
serial_find_console_or_panic
serial_check_stdout
device_probe
可以去xxx-uclass.c中寻找 device_probe
driver/core/device.c
int device_probe(struct udevice *dev) { conststruct driver *drv; int size = 0; int ret; int seq; if (dev->flags & DM_FLAG_ACTIVATED) return0; // 表示这个设备已经被激活了 drv = dev->driver; assert(drv); // 获取这个设备对应的driver/* Allocate private data if requested and not reentered */if (drv->priv_auto_alloc_size && !dev->priv) { dev->priv = alloc_priv(drv->priv_auto_alloc_size, drv->flags); // 为设备分配私有数据 } /* Allocate private data if requested and not reentered */ size = dev->uclass->uc_drv->per_device_auto_alloc_size; if (size && !dev->uclass_priv) { dev->uclass_priv = calloc(1, size); // 为设备所属uclass分配私有数据 } // 这里过滤父设备的probe seq = uclass_resolve_seq(dev); if (seq < 0) { ret = seq; goto fail; } dev->seq = seq; dev->flags |= DM_FLAG_ACTIVATED; // 设置udevice的激活标志 ret = uclass_pre_probe_device(dev); // uclass在probe device之前的一些函数的调用if (drv->ofdata_to_platdata && dev->of_offset >= 0) { ret = drv->ofdata_to_platdata(dev); // 调用driver中的ofdata_to_platdata将dts信息转化为设备的平台数据 } if (drv->probe) { ret = drv->probe(dev); // 调用driver的probe函数，到这里设备才真正激活了 } ret = uclass_post_probe_device(dev); return ret; }
主要工作归纳如下：
- 分配设备的私有数据
- 对父设备进行probe
- 执行probe device之前uclass需要调用的一些函数
- 调用driver的ofdata_to_platdata，将dts信息转化为设备的平台数据
- 调用driver的probe函数
- 执行probe device之后uclass需要调用的一些函数
uclass的接口调用
- 可以通过先从root_uclass链表中提取对应的uclass，然后通过uclass->uclass_driver->ops来进行接口调用，这种方法比较具有通用性。
再说一点自己对u-boot下驱动的理解：
比如qspi flash，我们会通过sf probe和sf read write在u-boot命令行中访问qspi flash
但这其中涉及两个u-boot驱动
- qspi controller驱动
- qspi flash颗粒驱动
typedefstruct global_data { #ifdef CONFIG_DMstruct udevice *dm_root; /* Root instance for Driver Model */// DM中的根设备，也是uboot中第一个创建的udevice，也就对应了dts里的根节点。struct udevice *dm_root_f; /* Pre-relocation root instance */// 在relocation之前DM中的根设备struct list_head uclass_root; /* Head of core tree */// uclass链表，所有被udevice匹配的uclass都会被挂载到这个链表上#endif } gd_t;