platform device 中的 device怎么构建

platform device 中的 device怎么构建

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

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static int __init customize_machine(void)
{

if (machine_desc->init_machine)
machine_desc->init_machine();
return 0;
}
arch_initcall(customize_machine);
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static int __init customize_machine(void)
{

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

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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;
}
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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：

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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;


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;
}
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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;


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：

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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;
}
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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:

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/{
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"; }
}
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/{
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。