以太网扫盲（四）phy驱动link up流程分析

1. 简介

在调试网口驱动的过程中发现phy芯片的驱动框架结构还有点复杂，不仔细研究的话还不好搞懂，另外百度到的资料也不够全面，这篇就总结梳理一下这方面的知识。

我们知道一个 phy 驱动的原理是非常简单的，一般流程如下：

• 1、用轮询/中断的方式通过 mdio 总线读取 phy 芯片的状态。
• 2、在 phy link 状态变化的情况下，正确配置 mac 的状态。（例如：根据 phy 自协商的速率 10/100/1000M 把 mac 配置成对应速率）

下面就以 stmmac 网口驱动为例，展示一下 phy 驱动整个调用过程。整个 phy 驱动的主要调用流程如下图所示：

2. phy_device

首先每个 phy 芯片会创建一个 struct phy_device 类型的设备，对应的有 struct phy_driver 类型的驱动，这两者实际上是挂载在 mdio_bus_type 总线上的。

2.1 mdiobus

mdio 总线的定义：

	struct bus_type mdio_bus_type = {
	.name = "mdio_bus",
	.dev_groups = mdio_bus_dev_groups,
	.match = mdio_bus_match,
	.uevent = mdio_uevent,
	};

2.2 mdio device

网口驱动在初始化 probe() 时遍历 dts 的定义创建相应struct phy_device 类型的设备：

	stmmac_dvr_probe()
	`-| stmmac_mdio_register()
	`-| stmmac_mdio_register()
	`-| {
	| new_bus = mdiobus_alloc();
	| new_bus->read = &stmmac_xgmac2_mdio_read; // mdio 读写函数
	| new_bus->write = &stmmac_xgmac2_mdio_write;
	|
	| of_mdiobus_register(new_bus, mdio_node);
	`-| of_mdiobus_register_phy(mdio, child, addr);
	`-| get_phy_device()
	`-| get_phy_c22_id(bus, addr, &phy_id);
	`-| {
	| phy_reg = mdiobus_read(bus, addr, MII_PHYSID1); // 通过 mdio 总线读取 phy 芯片 id
	| phy_reg = mdiobus_read(bus, addr, MII_PHYSID2);
	| }
	| phy_device_create(bus, addr, phy_id, is_c45, &c45_ids);
	`-| {
	| mdiodev->dev.bus = &mdio_bus_type;
	| mdiodev->dev.type = &mdio_bus_phy_type;
	| mdiodev->bus_match = phy_bus_match;
	| INIT_DELAYED_WORK(&dev->state_queue, phy_state_machine); // 这里就是 phy device 的轮询任务
	| }
	| of_mdiobus_phy_device_register()
	`-| phy_device_register()
	`-| device_add()

2.3 mdio driver

mdio bus 会根据 struct phy_device 的 phy id 和 struct phy_driver 进行 match，如果没有找到对应驱动会使用通用驱动 genphy_driver：

	static struct phy_driver genphy_driver = {
	.phy_id = 0xffffffff,
	.phy_id_mask = 0xffffffff,
	.name = "Generic PHY",
	.get_features = genphy_read_abilities,
	.suspend = genphy_suspend,
	.resume = genphy_resume,
	.set_loopback = genphy_loopback,
	};

以 genphy_driver 为例 struct phy_device 的注册过程如下：

	phy_init()
	`-| phy_driver_register(&genphy_driver, THIS_MODULE);
	`-| {
	| new_driver->mdiodrv.driver.bus = &mdio_bus_type;
	| new_driver->mdiodrv.d