device_node转换成platform_device

news2024/12/24 8:32:59

device_node转换成platform_device

文章目录

  • device_node转换成platform_device
  • 转换规则
  • 主要核心函数
    • of_default_bus_match_table
    • arm
    • arm64
    • of_platform_register_reconfig_notifier
  • Linux内核是如何将device_node转换成platform_device
    • of_platform_populate函数
    • 处理根节点下的子节点（匹配规则2）

设备树替换了平台总线模型当中对硬件资源描述的device部分。所以设备树也是对硬件资源进行描述的文件。
在这里插入图片描述

在平台总线模型中，device部分是用platform_device结构体来描述硬件资源的。所以内核最终会将内核认识的device_node树转换platform_device。
但是并不是所有的节点都会被转换成platform_device，只有满足要求的才会转换成platform_device，
转换成platformdevice的节点可以在/sys/bus/platform/devices下查看。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

节点要满足什么要求才会被转换成platform_device呢？

转换规则

1.根节点下包含compatible属性的子节点。
2．节点中compatible属性包含simple-bus,simple-mfd，isa其中之一的节点下包含compatible属性的子节。
3．如果节点的compatible属性包含arm,primecell值，则对应的节点会被转换成不会被转换成amba设各。不会被转换成platform_device。

主要核心函数

of_default_bus_match_table

const struct of_device_id of_default_bus_match_table[] = {
    { .compatible = "simple-bus", },
    { .compatible = "simple-mfd", },
#ifdef CONFIG_ARM_AMBA
    { .compatible = "arm,amba-bus", },
#endif /* CONFIG_ARM_AMBA */
    {} /* Empty terminated list */
};

arm

static int __init customize_machine(void)
{
    /*
     * customizes platform devices, or adds new ones
     * On DT based machines, we fall back to populating the
     * machine from the device tree, if no callback is provided,
     * otherwise we would always need an init_machine callback.
     */
    of_iommu_init();
    if (machine_desc->init_machine)
        machine_desc->init_machine();
#ifdef CONFIG_OF
    else
        of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table,
                    NULL, NULL);
#endif
    return 0;
}
arch_initcall(customize_machine);

在这里插入图片描述

arm64

在内核启动的时候会执行of_platform_default_populate_init函数，这个函数是用arch_initcall_sync来修饰的。

arch_initcall_sync(of_platform_default_populate_init);

所以系统启动的时候会调用of_platform_default_populate_init函数，然后调用一系列函数进行转换，转换流程如下，
在这里插入图片描述

arch/arm64/kernel/setup.c

static int __init arm64_device_init(void)
{
of_iommu_init();
of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table, NULL, NULL);
return 0;
}
arch_initcall_sync(arm64_device_init);

of_platform_register_reconfig_notifier

int __init platform_bus_init(void)
{
    int error;

    early_platform_cleanup();

    error = device_register(&platform_bus);
    if (error)
        return error;
    error =  bus_register(&platform_bus_type);
    if (error)
        device_unregister(&platform_bus);
    of_platform_register_reconfig_notifier();
    return error;
}

of_platform_notify函数是Linux内核中的一个通知机制，主要作用是把动态加载的设备树的节点解析出来，以便在驱动模型的基础上构建实际的设备驱动。在platform总线上的控制器模块都是挂在这条总线上，而of_platform_notify函数则是把这些控制器模块挂载到内核中。
在这个函数中，当动态加载一个设备树节点时，会先检查其父节点是否为一个总线，如果不是则返回NOTIFY_OK；如果已经被挂载，则返回NOTIFY_OK；否则会创建一个platform_device并将其挂载到内核中。当卸载一个设备树节点时，会先检查其是否已经被卸载，如果没有则会找到该设备并将其从内核中卸载。

static int of_platform_notify(struct notifier_block *nb,
                unsigned long action, void *arg)
{
    struct of_reconfig_data *rd = arg;
    struct platform_device *pdev_parent, *pdev;
    bool children_left;

    switch (of_reconfig_get_state_change(action, rd)) {
    case OF_RECONFIG_CHANGE_ADD:
        /* verify that the parent is a bus */
        if (!of_node_check_flag(rd->dn->parent, OF_POPULATED_BUS))
            return NOTIFY_OK;    /* not for us */

        /* already populated? (driver using of_populate manually) */
        if (of_node_check_flag(rd->dn, OF_POPULATED))
            return NOTIFY_OK;

        /* pdev_parent may be NULL when no bus platform device */
        pdev_parent = of_find_device_by_node(rd->dn->parent);
        pdev = of_platform_device_create(rd->dn, NULL,
                pdev_parent ? &pdev_parent->dev : NULL);
        of_dev_put(pdev_parent);

        if (pdev == NULL) {
            pr_err("%s: failed to create for '%s'\n",
                    __func__, rd->dn->full_name);
            /* of_platform_device_create tosses the error code */
            return notifier_from_errno(-EINVAL);
        }
        break;

    case OF_RECONFIG_CHANGE_REMOVE:

        /* already depopulated? */
        if (!of_node_check_flag(rd->dn, OF_POPULATED))
            return NOTIFY_OK;

        /* find our device by node */
        pdev = of_find_device_by_node(rd->dn);
        if (pdev == NULL)
            return NOTIFY_OK;    /* no? not meant for us */

        /* unregister takes one ref away */
        of_platform_device_destroy(&pdev->dev, &children_left);

        /* and put the reference of the find */
        of_dev_put(pdev);
        break;
    }

    return NOTIFY_OK;
}

static struct notifier_block platform_of_notifier = {
    .notifier_call = of_platform_notify,
};

void of_platform_register_reconfig_notifier(void)
{
    WARN_ON(of_reconfig_notifier_register(&platform_of_notifier));
}
#endif /* CONFIG_OF_DYNAMIC */

#endif /* CONFIG_OF_ADDRESS */

Linux内核是如何将device_node转换成platform_device

of_platform_populate函数

该函数主要调用了of_platform_populate函数
drivers/of/platform.c
of_platform_populate函数是Linux内核中的一个函数，主要作用是将设备树中的device node创建成platform device，为后续和各类驱动的platform driver匹配做准备。在Linux内核启动时，内核通过of_platform_populate函数，将dts中的device node创建成platform device。
of_platform_populate函数定义如下所示：

int of_platform_populate(struct device_node *root,
                const struct of_device_id *matches,
                const struct of_dev_auxdata *lookup,
                struct device *parent)

其中，root是第一级要探测的父节点或NULL表示树的根；matches是匹配表，NULL表示使用默认值；lookup是用于匹配id和platform_data与设备节点的auxdata表；parent是要挂载设备的父节点，NULL表示顶层。详细内容如下：

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

    root = root ? of_node_get(root) : of_find_node_by_path("/");
    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_set_flag(root, OF_POPULATED_BUS);

    of_node_put(root);
    return rc;
}

of_platform_populate
of_platform_bus_create
static int of_platform_bus_create(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);
    if (auxdata) {
        bus_id = auxdata->name;
        platform_data = auxdata->platform_data;
    }

    if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) {
        /*
         * Don't return an error here to keep compatibility with older
         * device tree files.
         */
        of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent);
        return 0;
    }

    dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent);
    if (!dev || !of_match_node(matches, bus))
        return 0;

    for_each_child_of_node(bus, child) {
        pr_debug("   create child: %s\n", child->full_name);
        rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict);
        if (rc) {
            of_node_put(child);
            break;
        }
    }
    of_node_set_flag(bus, OF_POPULATED_BUS);
    return rc;
}

转换规则1

if (strict && (!of_get_property(bus, “compatible”, NULL))) {
pr_debug(“%s() - skipping %s, no compatible prop\n”,
func, bus->full_name);
return 0;
}

转换规则3

  if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) {
        /*
         * Don't return an error here to keep compatibility with older
         * device tree files.
         */
        of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent);
        return 0;
    }

处理根节点下的子节点（匹配规则2）

dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent);
if (!dev || !of_match_node(matches, bus))
return 0;

for_each_child_of_node(bus, child) {
pr_debug(" create child: %s\n", child->full_name);
rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict);
if (rc) {
of_node_put(child);
break;
}
}
of_node_set_flag(bus, OF_POPULATED_BUS);

static int of_platform_bus_create(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);
    if (auxdata) {
        bus_id = auxdata->name;
        platform_data = auxdata->platform_data;
    }

    if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) {
        /*
         * Don't return an error here to keep compatibility with older
         * device tree files.
         */
        of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent);
        return 0;
    }

    dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent);
    if (!dev || !of_match_node(matches, bus))
        return 0;

    for_each_child_of_node(bus, child) {
        pr_debug("   create child: %s\n", child->full_name);
        rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict);
        if (rc) {
            of_node_put(child);
            break;
        }
    }
    of_node_set_flag(bus, OF_POPULATED_BUS);
    return rc;
}

设备树转换成paltform_device以后就和平台总线模型一样啦。所以驱动和设备也会根据名字来匹配。匹配成功以后会执行驱动中的probe函数。
匹配优先级：name<id_table<of_match_table

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