论dts中的of_platform_populate如何选择性加载device node为platform device

1.  在比较新的linux内核中，设备树dts已经取代了传统的machine board device description，dts在内核中以各种device node的形式存在，而这些device node对于大部分的内核驱动模块platform_driver来说，最终需要有对应的platform device来与他匹配才可以完成一次device和driver的probe过程。

所有有必要将dts中需要加载为device的device node转为platform device，而这个过程是交给of_platform_populate来完成的（dts相关的device node tree是在start_kernel的setup_arch->unflatten_device_tree来加载dtb并解析）。

    of_platform_populate的入口一般是处于init_machine中，对于arm架构而言位于board.c中的DT_MACHINE_START()的init_machine中定义，而init_machine的调用是以一个module的形式而存在的，该module被加载后的目的，就是做device的create，在以前旧的board中，会将board.c中定义的相关device info转换为对应的device，以便后面的driver加载时可以match到相应的device。在基于dts的设备管理中，这个功能由of_platform_populate来实现

static int __init customize_machine(void)
{
	/* customizes platform devices, or adds new ones */
	if (machine_desc->init_machine)
		machine_desc->init_machine();
	return 0;
}
arch_initcall(customize_machine);

该module的initcall等级相比内核核心的core module来说是较低的，但一般比device module来的高，所以内核中是先存着device然后再当不同的driver被call加载后，完成一次驱动和设备的probe交互。在dts下这种过程典型的是platform device和driver的形式而存在。

2. of_platform_populate函数做了哪些事情

int of_platform_populate(struct device_node *root,
			const struct of_device_id *matches,
			const struct of_dev_auxdata *lookup,
			struct device *parent)//NULL/NULL
{
	struct device_node *child;
	int rc = 0;

	root = root ? of_node_get(root) : of_find_node_by_path("/");//根节点，可以从非根节点/开始加载
	if (!root)
		return -EINVAL;

	for_each_child_of_node(root, child) {
		rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, parent, true);
		if (rc)
			break;
	}

	of_node_put(root);
	return rc;
}

该该函数的功能主要可以总结如下：

a.根据所选择的device node根节点，来递归式的遍历从root node开始以下的所有device node

b.将device node转变为一个platform_device并将其作为device 通过device_add到内核

c.可以判断哪些device node是需要转为device到内核的。

d. 如果传入的root=NULL，则表明从dts的\节点开始逐一的递归处理，否则根据所选择的device node作为root，做递归处理。

e. struct of_device_id *matches，该match table重点是后续节点递归处理时，需要和该table mach后才可以继续递归处理。

需要说明的是dts中定义的各种device node，往往只是用来辅助核心的device node而存在的，也就是说这些node存在并不需要加载为platform device，那么哪些device node是不会在of_platform_populate中被解析为device的呢，具体可以从以下几个方面展开：

static int of_platform_bus_cof_platform_populatereate(struct device_node *bus,
				  const struct of_device_id *matches,
				  const struct of_dev_auxdata *lookup,
				  struct device *parent, bool strict)
{
	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;

	/* Make sure it has a compatible property */
	if (strict && (!of_get_property(bus, "compatible", NULL))) {
		pr_debug("%s() - skipping %s, no compatible prop\n",
			 __func__, bus->full_name);
		return 0;
	}

	auxdata = of_dev_lookup(lookup, bus);//初始设备树解析时lookup为Null
	if (auxdata) {
		bus_id = auxdata->name;
		platform_data = auxdata->platform_data;
	}

	if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) {
		of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent);
		return 0;
	}

	dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent);//创建platform device
	if (!dev || !of_match_node(matches, bus))//看该bus即父节点是否属于要继续加载子节点
		return 0;//matches需要用户的驱动支持of_platform_populate

	for_each_child_of_node(bus, child) {//子设备的解析处理
		pr_debug("   create child: %s\n", child->full_name);
		rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict);//父节点下的子设备节点创建
		if (rc) {
			of_node_put(child);
			break;
		}
	}
	return rc;
}

可以看到是有一个类似bus的root device node下来逐步展开的，而这个root node可以不是函数重点关注的是：

a. of_get_property("compatible")，如果这个节点root device属性不存在，则表明其不需要生成为platform device

b. 随着root device node由函数of_platform_device_create_pdata创建为platform device后，需要检查当前节点的compatible是否和match table中定义的table list相互匹配：

const struct of_device_id *of_match_node(const struct of_device_id *matches,
					 const struct device_node *node)
{
	if (!matches)
		return NULL;

	while (matches->name[0] || matches->type[0] || matches->compatible[0]) {
		int match = 1;
		if (matches->name[0])
			match &= node->name
				&& !strcmp(matches->name, node->name);
		if (matches->type[0])
			match &= node->type
				&& !strcmp(matches->type, node->type);
		if (matches->compatible[0])
			match &= of_device_is_compatible(node,
						matches->compatible);
		if (match)
			return matches;
		matches++;
	}
	return NULL;
}

如果当该device node在被创建为platform device后，就不在和match table相匹配时，其对应的child node就不会再被创建platform device，即无论child node是否定义了"compatible"，其对应的platform device均不会被生成。

c.对于dts中定义的device node，只有其所属的parent node所属的compatible属性和调用of_platform_populate时传入的of_device_id相互匹配，则说明如果当前的device node只要包含有compatible属性就会被创建为platform device。

以一个简单的dts为例:

/{
  soc0{
  compatible = "my, soc0";
  node1{
  compatible = "my, node1";                    
  node1_1{
  compatible = "my, node1_1";
  node1_1_1{
  compatible = "my, node1_1_1";
}
}
}
  node2{ }
}
  soc1{ compatible = "my, soc1"; }
}

a.假设现在在init_machine中调用of_platform_populate()时传入的root node为NULL，且mach id为”my, soc0","my,node1"

则最终soc0会被首先作为/ root node的child node被加载为platform device，然后依次是node1，由于其相应的compatible和match id匹配，则其对应的child node允许被继续调用of_platform_bus_create，并且对含有compatible的device node生成为platform device，如本例中的node1。同理对于node1而言会加载node1_1节点，但当node1_1生成为device后，由于无法匹配match id，则其无法再递归的处理其下的子节点，从而使得node1_1_1不会被生成为platform device。而这需要说明的是，这个device虽然不会被自动加载为platform device但在node1_1的device driver实现时，可以将node1_1_1形成一种特定的device，如i2c_client等，只是不会生成platform device。从而解释了为何该device node只是以一个device 的形式存在于内核而不是即是i2c_client和platform device。

而soc0下的node2由于不存在compatible属性，同样不会被生成device，以及其child node下的各级device node也都不会被加载。

b,假设传入的root node为soc1,且mach id为"my,node1"时

这个过程会加载node1,然后是node1_1，同样的node1_1_1不会被生成为platform_device.

3.总结

对于of_platform_populate如何选择性的加载device node为platform device在系统启动阶段，可以只关注该device node所属的parent node的compatible属于match id。

一旦自身包含compatible，则会自动调用of_platform_device_create_pdata生成一个platform device。