4.2.5 根据DTS完成platform设备创建_dts pci控制器设备怎么生成的-优快云博客

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4.2.5 根据DTS完成platform设备创建

4.2.5.1 初始化入口及概述

上一章节所述timer设备，为系统提供时钟，所以需要提前初始化。接下来展开DTS中定义的其它设备的初始化过程。默认都会创建struct platform_device，但是也有特例会创建struct amba_device。承接之前的章节，增加第（4）~（6）步，依次展开。

在 Linux 设备驱动开发中，许多外设并没有特定的总线（如 PCI、USB 、SPI、I2C等）支持。为了统一管理和简化这些设备的驱动开发，Linux 内核引入了 platform 虚拟总线。platform 总线是一种虚拟的总线模型，用于管理那些没有专用总线的设备。

平台总线：platform 总线是一个虚拟的总线，用于管理那些没有特定总线支持的设备。它提供了一种统一的机制来注册和管理这些设备及其驱动程序。

平台设备：挂接在 platform 总线上的设备称为 platform 设备，由 struct platform_device 结构体描述。platform 设备通常通过设备树（Device Tree）节点或板级支持包（BSP）定义，并在内核启动时被创建和注册到 platform 总线上。

平台驱动：挂接在 platform 总线上的驱动程序称为 platform 驱动，由 struct platform_driver 结构体描述。platform 驱动程序通常包含设备的探测（probe）和移除（remove）函数，以及一个匹配表（of_match_table 或 platform_device_id），用于匹配设备树节点或平台设备。

通过 platform 总线模型，Linux 内核能够以一种统一和灵活的方式管理各种无特定总线支持的设备，从而简化了设备驱动的开发和维护。Platform总线的定义和注册如下图所示：

AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）是由 ARM 公司设计的一种标准，用于连接和管理片上系统（SoC）中的各个组件。AMBA 总线提供了一种高效、灵活的通信机制，使得 SoC 中的处理器、外设和其他组件能够相互通信。

在 Linux 内核中，AMBA 总线同样采用了一种虚拟总线模型，用于管理和配置 AMBA 设备。

AMBA 设备：挂接在 AMBA 总线上的设备称为 AMBA 设备，由 struct amba_device 结构体描述。AMBA 设备通常通过设备树节点定义，并在内核启动时被创建和注册到 AMBA 总线上。“arm,primecell” 是一个在设备树（Device Tree, DTS/DTSI）中常用的兼容属性（compatible property），用于标识 ARM PrimeCell 设备。PrimeCell 是 ARM 公司设计的一系列外设 IP 核，这些外设通过 AMBA 总线连接到片上系统（SoC）中。

AMBA 驱动：挂接在 AMBA 总线上的驱动程序称为 AMBA 驱动，由 struct amba_driver 结构体描述。AMBA 驱动程序通常包含设备的探测（probe）和移除（remove）函数，以及一个匹配表（amba_id），用于匹配设备树节点或 AMBA 设备。AMBA 驱动程序通过 amba_driver_register 和 amba_driver_unregister 函数注册和卸载。

Amba总线的定义和注册如下图所示：

4.2.5.2 哪些DTS节点创建设备

扫描的入口函数是of_platform_default_populate_init，它是怎么被调用的呢？利用arch_initcall_sync宏定义。

在 Linux 内核中，initcall 宏用于在启动过程中注册不同的初始化函数。这些宏按优先级分类，确保在内核启动的不同阶段执行特定的初始化任务。数字越小，优先级越高，越早执行。异步的初始化函数会尽早执行，而同步(数字后面加后缀s)的初始化函数会等待所有同级别的异步初始化函数完成后才执行。arch_initcall_sync的优先级是3s，即优先级为3，属于同步初始化。

沿着如下调用关系，走到of_platform_populate，遍历DTS根节点的所有子节点，调用 of_platform_bus_create 创建并注册平台设备。

（of_platform_default_populate_init->of_platform_default_populate->of_platform_populate）

int of_platform_populate(

struct device_node *root, // 设备树的根节点

const struct of_device_id *matches, // 匹配表，用于过滤设备树节点

const struct of_dev_auxdata *lookup, // 辅助数据，用于查找额外的设备信息

struct device *parent // 父设备，用于创建新的平台设备

)

{

struct device_node *child;

int rc = 0;

// 获取或查找根节点

root = root ? of_node_get(root) : of_find_node_by_path("/");

if (!root)

return -EINVAL;

// 打印调试信息

pr_debug("%s()\n", __func__);

pr_debug(" starting at: %pOF\n", root);

// 遍历根节点的所有子节点

for_each_child_of_node(root, child) {

// 创建并注册平台设备

rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, parent, true);

if (rc) {

of_node_put(child); // 释放子节点的引用计数

break; // 如果创建失败，跳出循环

}

// 设置根节点的填充标志

of_node_set_flag(root, OF_POPULATED_BUS);

// 释放根节点的引用计数

of_node_put(root);

// 返回最终的错误码

return rc;

}

of_platform_bus_create函数用于从设备树中创建并注册一个平台设备，并递归地处理其子节点。它的逻辑包括：检查节点属性、跳过特定节点、查找辅助数据、处理 ARM PrimeCell 设备、创建平台设备、递归处理子节点、设置填充标志。

static int of_platform_bus_create(

struct device_node *bus, // 当前处理的设备树节点

const struct of_device_id *matches, // 匹配表，用于过滤设备树节点

const struct of_dev_auxdata *lookup, // 辅助数据，用于查找额外的设备信息

struct device *parent, // 父设备，用于创建新的平台设备

bool strict // 是否严格模式，要求必须有 `compatible` 属性

)

{

const struct of_dev_auxdata *auxdata;

struct device_node *child;

struct platform_device *dev;

const char *bus_id = NULL;

void *platform_data = NULL;

int rc = 0;

// 检查是否有 compatible 属性（严格模式）

if (strict && (!of_get_property(bus, "compatible", NULL))) {

pr_debug("%s() - skipping %pOF, no compatible prop\n", __func__, bus);

return 0;

}

// 跳过特定节点

if (unlikely(of_match_node(of_skipped_node_table, bus))) {

pr_debug("%s() - skipping %pOF node\n", __func__, bus);

return 0;

}

// 检查是否已填充

if (of_node_check_flag(bus, OF_POPULATED_BUS)) {

pr_debug("%s() - skipping %pOF, already populated\n", __func__, bus);

return 0;

}

// 查找辅助数据

auxdata = of_dev_lookup(lookup, bus);

if (auxdata) {

bus_id = auxdata->name;

platform_data = auxdata->platform_data;

}

// 处理 ARM PrimeCell 设备

if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) {

of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent);

return 0;

}

// 创建平台设备

dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent);

if (!dev || !of_match_node(matches, bus))

return 0;

// 递归处理子节点

for_each_child_of_node(bus, child) {

pr_debug(" create child: %pOF\n", child);

rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict);

if (rc) {

of_node_put(child); // 释放子节点的引用计数

break; // 如果创建失败，跳出循环

}

// 设置填充标志

of_node_set_flag(bus, OF_POPULATED_BUS);

// 返回最终的错误码

return rc;

}

检查节点属性

检查是否有 compatible 属性，如果没有，则不创建设备节点。

处理 ARM PrimeCell 设备

在上一章节已经解释了AMBA总线及AMBA设备。此处遇到了“arm,primecell”，做特殊处理，调用of_amba_device_create创建amba_device并加入amba总线。

创建平台设备

调用of_platform_device_create_pdata，创建platfrom device，以及相应的sys下的节点，例如下图的例子。同时，也会把每个platform device的virq和hwirq完成映射，在下一小节展开。

递归处理子节点

DTS根节点下的子节点，如果compatible属性与of_default_bus_match_table中的定义匹配，那么就递归调用of_platform_bus_create，扫描下一级子节点，并建立对应的platform设备。

上述of_default_bus_match_table定义的{ .compatible = "arm,amba-bus", }容易让人困惑，因为已经对“arm,primecell”做了特殊处理。查看了一个ARM64的dts，发现有定义“arm,primecell”的节点，但是直接放在了DTS的根节点下，而不是包含在"arm,amba-bus"节点中。所以，因为DTS不规范，导致了内核需要特殊处理。