U-Boot 在 2014 年 4 月参考 Linux Kernel 的驱动模型设计并引入了自己的 Driver Model(官方简称 DM) 驱动架构。这个驱动模型(DM)为驱动的定义和访问接口提供了统一的方法,提高了驱动之间的兼容性以及访问的标准性。

文中涉及的代码均放到了我个人的 Github 上:https://github.com/ZCShou/BOARD-STM32F769I-EVAL,大家可以直接拿来边学习边验证,避免眼高手低。 本文中涉及的源码主要是使用 U-Boot-v2022.10,不同版本源码差异可能较大!!!

配置

  DM 架构需要通过配置项 CONFIG_DM=y 来启用,对应的实际外设的驱动则需要通过使能 CONFIG_DM_xxx 来使能。其中,xxx 表示某个具体的外设,例如,启用 CONFIG_DM_SERIAL 则会自动启用 Makefile 中添加对应的源码文件:

 目前,绝大多数的设备的驱动均已经完全迁移到了 DM 架构,所以,在实际源码中,我们经常可以看到 CONFIG_DM_xxx 对应的驱动接口被实现了,旧版的则没有实现或者直接没有旧的驱动接口了(部分驱动仍然是旧驱动模式)。

链接选项

  DM 驱动在编译后会被统一存放在最终的镜像文件中,每个设备的 DM 架构的驱动都会在编译时单独放到一个节区当中。 当我们编译 U-Boot 时所有这些驱动程序都会使用 __u_boot_list_2_"#_list"_2_"#_name 的节区作为名字,此外,这些节区还会被 __u_boot_list_2_"#_list"_1__u_boot_list_2_"#_list"_3 包裹起来,这样就可以计算出所有 __u_boot_list_2_* 的大小。这些信息可以直接在 u-boot.map 看到:

实际不只有驱动,其他部分(例如,cmd)也是这样处理的

  代码中的实现方式的关键就在于 UCLASS_DRIVER(__name)U_BOOT_DRIVER(__name) 等这几个宏值,这些宏值最终都会引用 ./include/linker_lists.h 中的相关宏 ll_entry_declare,这个就是实现的关键。

 在初始化过程中,U-Boot 就会遍历上面这些节区,然后进行内容匹配,依次创建各种设备和对应的 UCLASS。如下是根据驱动的名字查找指定驱动的方法:

Device Tree / Platform Data

  驱动必须知道硬件的基本信息,U-Boot 支持 Platform Data(平台数据,代码中常简称 platplatdata)和 Flattened Device Tree(设备树,代码常简称 fdt)这两种硬件基本配置信息提供方式。其中,平台数据是旧方式,设备树则是标准方式。

Platform Data

  Platform Data 是通过一个 C 结构体来将平台特定的配置信息(寄存器的地址,总线速度等)传递给驱动程序,相关定义位于 ./include/dm/platdata.h 文件中。在 DM 初始化后(实际是在 probe 后),设备信息最终被存放到 udevice ->plat_ 指向的内存中, 驱动可以随时通过 dev->plat_ 访问他们的数据。官方指出,除非有必要的理由,否则不要使用平台数据这种方式,而应该使用设备树方式。

static const struct dm_demo_pdata red_square = {.colour = "red",.sides = 4.};/* 直接定义(不推荐) */static const struct driver_info info[] = {{.name = "demo_shape_drv",.plat = &red_square,},};demo1 = driver_bind(root, &info[0]);/* 使用 U_BOOT_DRVINFO 宏(推荐) */U_BOOT_DRVINFO(demo0) = {.name = "demo_shape_drv",.plat = &red_square,};

  官方建议,只有在当内存限制不允许使用设备树时才会使用 Platform Data。 此外,U-Boot 提供了一种方法,自动将设备树转换为 Platform Data,即 of-platdata 特性。但是,of-platdata 仅在 SPL/TPL 阶段可用。

Device Tree

  设备树提供了一种更灵活的提供设备数据的方法,官方推荐要使用设备树方式。U-Boot 内部将自动解析设备树获取相关设备信息,这些信息数据被称为 ofdata(Open-Firmware data 的简称),设备树相关结构(代码部分)定义位于 ./include/dm/of.h 等以 of 开头的文件中。在 DM 初始化后(实际是在 probe 后),设备信息最终也是被存放到 udevice ->plat_ 指向的内存中(具体方式就是通过 driver 中的 plat_autoof_to_plat 成员)。

 U-Boot 的设备树来自于 Linux Kernel。根据官方说明,为了在不对原设备树源文件进行额外更改的情况下保持兼容性,U-Boot 引入了名为 *-u-boot.dtsi 的 U-Boot 专用文件。

  新增加的 *-u-boot.dtsi 并不会被其他任何 *.dts 文件件直接所引用,因为,这些 *-u-boot.dtsi 文件是直接在 Makefile 文件中引入。 这样才能彻底避免 U-Boot 修改来自 Linux Kernel 的设备树文件。包含的优先级由高到低如下:

  1. -u-boot.dtsi # 就是要编译的 .dts 对应的名字
  2. -u-boot.dtsi
  3. -u-boot.dtsi
  4. -u-boot.dtsi
  5. u-boot.dtsi

框架

  U-Boot 的 DM 使用 uclassudevice 这两个抽象的类来管理所有的设备驱动,这两个抽象类分别各自对应 uclass_driverdriverudevice 是根据 driver 动态创建的;uclass 是根据 uclass_driver 创建的。但是只有在创建 udevice 才会查找对应的 uclass ,因此, 最终是只有 driver 存在时,才会创建 uclass

 真正有用的是一个个独立的 uclass_driverdriver,他们分别通过 uclassudevice 管理起来。在代码实现上,uclassudevice 其实都是双向链表的节点,通过双向链表将所有驱动串起来进行管理。并最终由 global_data 中的相关变量指示链表位置。一个简易的框图如下所示:

 官方提供了一个驱动 DEMO (drivers/demo),通过开启 CONFIG_DM=yCONFIG_CMD_DEMO=yCONFIG_DM_DEMO=yCONFIG_DM_DEMO_IMX6ULL=y 就可以把这个 DEMO 添加我们的构建中,然后进行学习测试。

global_data

  ./include/asm-generic/global_data.h 文件中的 struct global_data 结构管理着整个 U-Boot 的全局变量,当我们定义 CONFIG_DM=y 后,global_data 中就会多出一些 DM 相关的字段,保存 DM 相关信息。具体见下面的代码注释:

struct global_data {/* ... 略 ... */#ifdef CONFIG_DMstruct udevice *dm_root; /* 指向 DM 的根设备 */struct udevice *dm_root_f; /* 指向重定向前的 DM 的根设备 */struct list_head uclass_root_s; /* 非只读性内存中的 UCLASS 链表表头 */struct list_head *uclass_root;/* UCLASS 链表表头指针,非只读内存中他就指向上面的 uclass_root_s *//* ... 略 ... */#endif/* ... 略 ... */

uclass 和 uclass_driver

  uclassuclass_driver 定义在 ./include/dm/uclass.h 文件中,其中,uclass 是一个抽象类,将同类型的设备划为一组进行归类管理;uclass_driver 为一组相关设备的驱动程序提供了一致的接口。uclassuclass_driver 是一一对应的。

 在表述中,我们通常使用 uclass_id 来表示一个 uclass,例如,UCLASS_ROOT 表示 ROOT UCLASS 本身,其对应的驱动则称为 uclass_driver_root。 uclass 的 ID 可用值定义在 ./include/dm/uclass-id.h 文件的 enum uclass_id 中,需要注意,该 ID 实际是在 struct uclass_driver 中被使用。

struct uclass

  uclass 将同类型的设备划为一组进行归类管理。注意,uclass 是 U-Boot 在初始化过程中自动生成的,并且不是所有 uclass_id 对应的 uclass 都会生成,有对应 uclass_driver 并且有被 udevice 匹配到的 uclass 才会生成(下面的初始化章节详细说明)。

struct uclass {void *priv_;/* uclass 本身使用的私有数据指针。不对外使用。*/struct uclass_driver *uc_drv; /* 一个 UCLASS 对一个 uclass_driver,这个指针指向对应的 uclass_driver */struct list_head dev_head;/* 本 UCLASS 下对应的 udevice 链表 */struct list_head sibling_node;/* 本 UCLASS 节点本身的前后节点(用于串联 uclass 链表) */};

  在代码实现上,struct uclass 这个结构体其实就是一个链表节点,当 DM 初始化之后,所有存在的设备对应的 uclass 会形成一个由 gd->uclass_root 为链表头的双向链表。这个链表是通过其中的 sibling_node 这个这个成员串起来的。

 在 DM 初始化时,会自动遍历所有 uclass_driver,每发现一个 uclass_driver 就会查找其中的 ID 对应的 uclass 是否存在(判断条件是已存在的 uclass->uc_drv->id 是否等于当前 uclass_driver->id),不存在就会以 uclass_driver 中的 ID 新建一个 uclass,然后关联到 uclass_driver 上。也就是说,uclass 是根据 uclass_driver 动态创建的。

struct uclass_driver

  uclass_driver 为一组相关的驱动程序提供了一致的接口,每一个 uclass 都会对应一个 uclass_driver 。在代码实现上,struct uclass 中的 uc_drv 就指向了当前 uclass 对应的 uclass_driver

struct uclass_driver {const char *name;/* uclass driver 的名称,在定义 uclass_driver 时,填写的一个字符串 */enum uclass_id id;/* uclass 的 ID 号,取值见 ./include/dm/uclass-id.h 文件中的 enum uclass_id 定义 */int (*post_bind)(struct udevice *dev);/* 在一个新设备绑定到这个 uclass 后被调用 */int (*pre_unbind)(struct udevice *dev); /* 在一个设备从该 uclass 解绑定之前调用 */int (*pre_probe)(struct udevice *dev);/* 在 probe 一个新设备之前调用 */int (*post_probe)(struct udevice *dev); /* 在 probe 一个新设备之后调用 */int (*pre_remove)(struct udevice *dev); /* 在移除设备之前调用 */int (*child_post_bind)(struct udevice *dev);/* 在这个 uclass 的 child 绑定到一个设备之后被调用 */int (*child_pre_probe)(struct udevice *dev);/* 在这个 uclass 的 child 被 probed 之前被调用 */int (*child_post_probe)(struct udevice *dev);/* 在这个 uclass 的 child 被 probed 之后被调用 */int (*init)(struct uclass *class);/* 在创建一个新的 uclass 时被调用 */int (*destroy)(struct uclass *class);/* 在 uclass 被销毁时被调用 */int priv_auto;/* 如果非零,它就是 uclass->priv_ 指针中分配的私有数据的大小。如果为 0,则 uclass driver 负责分配所需私有数据的空间 */int per_device_auto;/* 每个 device 都可以将 uclass 拥有的私有数据保存在自己的 dev->uclass_priv_ 中。如果该值是非零,将在 device 初始化时自动分配该值大小的空间 */int per_device_plat_auto;/* 每个 device 都可以将 uclass 拥有的平台数据保存在自己的 dev->uclass_plat_ 中。如果该值是非零,将在 device 初始化时自动分配该值大小的空间 */int per_child_auto;/* 每个子设备可以保存它的 parent 私有数据到 dev->parent_priv_ 中。如果该值是非零,将在 device 初始化时自动分配该值大小的空间。在 udevice 对应的 driver 中,也存在该变量,只有 udevice 对应的 driver 中该值为 0 时,才会使用该值 */int per_child_plat_auto;/* 每个子设备可以保存它的 parent 平台数据到 dev->parent_plat_ 中。如果该值是非零,将在 device 初始化时自动分配该值大小的空间。在 udevice 对应的 driver 中,也存在该变量,只有 udevice 对应的 driver 中该值为 0 时,才会使用该值 */uint32_t flags;/*这个 uclass 的标志(DM_UC_…) */};

  在代码实现中,uclass_driver 必须使用宏 UCLASS_DRIVER(__name) 来进行定义。该宏值除了使用 struct uclass_driver 定义 __name 变量外,还会定义一个同名节区,并将 __name 放到这个同名的节区当中。以 serial 为例,如下所示:

uclass_driver 是通过 struct uclass 作为节点的链表管理起来的,每个 uclass_driver 都必须关联到一个指定的 struct uclass 上(链表节点上),当不存在 uclass_driver 对应的 struct uclass 时,就会自动创建一个 struct uclass 然后关联起来。

udevice 和 driver

  udevicedriver 定义在 ./include/dm/device.h 文件中,其中,udevice 是一个抽象类,用来表示一个设备(驱动程序的实例);driver 则是一个设备实际对应的驱动程序。udevicedriver 可以是多对一的关系(多个设备可能共用同一个 driver)。

 不同于 UCLASS,udevicedriver 中均有 name 成员来标识自己,而且这两个名字可以是不相同的,也可以相同。例如,ROOT 设备的名字和 ROOT 驱动的名字均为 root_driver。设备树中定义的设备名字通常是节点名,而对应的驱动名字则是代码中一个有确切含义的字符串。

struct udevice

  udevice 包含有关设备的信息,其本质上是一个驱动程序实例,必须绑定到特定 port 或 peripheral 的驱动上的(udevice 必须通过其成员 const struct driver *driver 与一个指定的 driver 关联)。udevice 本身并无法关联 UCLASS,必须根据其关联 struct driver 中的 id 属性来关联其所在的 UCLASS 的。

struct udevice {const struct driver *driver;/* 此设备使用的驱动程序 */const char *name;/* 设备名称,通常为 FDT 节点名称 */void *plat_;/* 此设备的配置数据(DM 之外不能访问),这通常由驱动程序制定大小,并且由驱动程序负责填充内容 */void *parent_plat_;/* 该设备的父总线配置数据(DM 之外不能访问) */void *uclass_plat_;/* 此设备对应的 uclass 的配置数据(DM 之外不能访问) */ulong driver_data;/* 驱动程序数据字,用于将此设备与其驱动程序相匹配的条目 */struct udevice *parent;/* 该设备的父设备,顶级设备(例如,ROOT DEVICE)的 parent 为 NULL */void *priv_;/* 此设备的私有数据(DM 之外不能访问) */struct uclass *uclass;/* 指向该设备对应的 uclass 的指针 */void *uclass_priv_;/* 此设备对应的 uclass 的私有数据(DM 之外不能访问) */void *parent_priv_;/* 此设备的父设备的私有数据 */struct list_head uclass_node;/* 由此设备对应的 uclass 用于连接它的设备 */struct list_head child_head;/* 此设备的子设备列表 */struct list_head sibling_node;/* 所有设备列表中的下一个设备 */#if !CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA_RT)u32 flags_;/* 此设备的标志 DM_FLAG_xx */#endifint seq_;/* 为该设备分配的序列号(-1 表示没有序列号)。这是在设备绑定时设置的,在设备对应的 uclass 中是唯一的。如果设备在设备树中有别名,则别名用于设置序列号。否则,使用下一个可用号码。序列号用于某些需要对设备进行编号的命令(例如 mmc dev)(DM 之外不能访问)*/#if CONFIG_IS_ENABLED(OF_REAL)ofnode node_;/* 此设备的设备树节点的引用 */#endif#if CONFIG_IS_ENABLED(DEVRES)struct list_head devres_head;/* 与此设备关联的内存分配列表。当 CONFIG_DEVRES 被启用时,devm_kmalloc()和 friends 会添加到这个列表中。这样分配的内存将在移除或解绑设备时自动释放 */#endif#if CONFIG_IS_ENABLED(DM_DMA)ulong dma_offset;/* (CPU 的)物理地址空间和设备总线地址空间之间的偏移量 */#endif};

  在代码实现上,struct udevice 这个结构体其实就是一个链表节点,当 DM 初始化之后,所有的 udevice 会形成一个由 gd->dm_root 为链表头的双向链表,这个链表是通过其中的 child_headsibling_node 这个这个成员串起来的。与 uclass 不同, udevice 还支持通过 uclass_node 串联到 UCLASS 中。即一个 struct udevice 会同时位于多个链表中。

 在 DM 初始化时,就会遍历所有 driver ,每发现一个 driver 就会查找对应的 udevice 是否存在,不存在就会以 driver 的名字新建一个设备。也就是说,udevice 是根据 driver 动态创建的。

uclass 不同,udevice 是包含父设备与子设备这种一对多的层级关系的,这个层级关系与设备树中的一个节点与多个子节点相对应

  一个设备将通过一个 ‘bind’ 调用来产生,要么是由于 U_BOOT_DRVINFO() 宏(在这种情况下,plat 是非 null),要么是由于设备树中的一个节点(在这种情况下,of_offset为 >= 0)。在后一种情况下,我们将在驱动程序的 of_to_plat 方法中将设备树信息转换为 plat(如果设备有设备树节点,则在 probe 方法之前调用)。

  使设备工作的顺序是 bind ➜ of_to_plat(如果使用设备树)➜ probe。与 Linux Kernel 相比,U-Boot 的驱动程序模型有一个独立于bind/unbind 的 probe/remove 步骤,这是因为,很多设备在 U-Boot 中并不会使用,Probe 的代价得不偿失,因此在必要时才会 Probe 设备。

关于 Device Sequence Numbers

  在多数情况下 U-Boot 从 0 开始为设备进行编号。这个编号唯一地标识了其 UCLASS 中的一个设备,因此在一个特定 UCLASS 中没有两个设备可以具有相同的序列号。序列号从 0 开始,但允许有间隙。 例如,一个开发板可能有 I2C1、I2C4、I2C5,但没有 I2C0、I2C2、I2C3。设备如何编号的选择取决于特定的开发板,在某些情况下可能由 SoC 设置。

设备序列号在绑定设备时进行解析,存储在 udevice->seq_ 成员变量中,且在设备的整个生命周期内都不会改变。

  设备获取序列号的位置由 DM_SEQ_ALIAS 配置项控制,该选项在 U-Boot 本身和 SPL 中可以有不同的值。如果未设置此选项,则忽略别名。即使启用了 CONFIG_DM_SEQ_ALIAS,uclass 仍必须设置 DM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS 标志,以便其设备按别名排序。

  设置这些选项后,具有别名(例如 “serial2”)的设备将获得该序列号 2。其他设备在所有别名和所有现有号码之后获得下一个可用号码。这意味着如果只有一个别名 “serial2”,未别名的串行设备将被分配 3 及之后,0 和 1 未使用。

  如果未设置 CONFIG_DM_SEQ_ALIASDM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS,则所有设备将按照从 0 开始的简单顺序获得序列号。要找到下一个要分配的编号,驱动程序模型会扫描以找到最大现有编号,然后使用下一个。它不会试图填补空白。

struct driver

  driver 含有创建新设备和删除设备的方法,设备由 platdata 或者 device tree 节点(通过查找与 of_match 匹配的 compatible 字符串进行配对)提供的信息来设置自己。

struct driver {char *name;/* 设备名字。在定义 driver 时指定的一个字符串 */enum uclass_id id;/* 标记此驱动属于哪个 uclass 的 id,取值是 ./include/dm/uclass-id.h 中定义的 enum uclass_id*/const struct udevice_id *of_match;/* 要匹配的 compatible 字符串列表 */int (*bind)(struct udevice *dev);/* 绑定 device 到它的 driver 时被调用 */int (*probe)(struct udevice *dev);/* 被调用来探测一个设备,即激活设备 */int (*remove)(struct udevice *dev);/* 被调用来移除一个设备 */int (*unbind)(struct udevice *dev);/* 调用来解除设备与其驱动程序的绑定 */int (*of_to_plat)(struct udevice *dev);/* 在 probe 之前,解析对应 udevice 的 dts 节点,转化成 udevice 的平台数据(存放于 udevice->plat_ 中) */int (*child_post_bind)(struct udevice *dev);/* 在一个新的 child 设备被绑定之后调用 */int (*child_pre_probe)(struct udevice *dev);/* 在探测子设备之前调用。设备已分配内存,但尚未被探测。. */int (*child_post_remove)(struct udevice *dev);/* 在移除子设备后调用。设备已经分配了内存,但是它的 device_remove() 方法已经被调用 */int priv_auto;/* 如果非零,这是在 udevice->priv_ 指针中分配的私有数据的大小。如果为零,则驱动程序负责分配所需的任何数据。 */int plat_auto;/* 如果非零,这是要分配到 udevice->plat_ 指针中的平台数据的大小。这通常只对支持设备树的驱动程序(使用 of_match 的驱动程序)有用,因为使用 platform data 的驱动程序将拥有 U_BOOT_DRVINFO() 实例化中提供的数据 */int per_child_auto;/* 每个设备都可以保存其父设备拥有的私有数据。如果需要,如果该值非零,将自动分配到 udevice->parent_priv_ 指针中。 */int per_child_plat_auto;/* 总线喜欢存储关于其子节点的信息。如果非零,这是该数据的大小,将分配到子对象的 udevice->parent_plat_ 指针中 */const void *ops;/* driver 的具体操作,这通常是一个由 driver 定义的函数指针列表,用于实现 uclass 所需的驱动程序函数。 */uint32_t flags;/* 驱动程序标志-参见' DM_FLAGS_…' */#if CONFIG_IS_ENABLED(ACPIGEN)struct acpi_ops *acpi_ops;/* 高级配置和电源接口(ACPI)操作,允许设备向传递给Linux的ACPI表中添加东西 */#endif};

  struct driver 都属于 UCLASS,代表同一类型的一类设备。驱动程序的共同元素可以在 UCLASS 中实现,或者 UCLASS 可以为其中的驱动程序提供一致的接口。udevice 是根据 struct driver 中的 id 属性来关联其所在的 UCLASS。

  在代码实现中,driver 必须使用宏 U_BOOT_DRIVER(__name) 来进行定义。该宏值除了使用 struct uclass_driver 定义 __name 变量外,还会定义一个同名节区,并将 __name 放到这个同名的节区当中。以 serial 为例,如下所示:

driver 是通过 struct udevice 作为节点的链表管理起来的,每个 driver 都必须关联到一个指定的 struct udevice 上(链表节点上),当不存在 driver 对应的 struct udevice 时,就会自动创建一个 struct udevice 然后关联起来。

struct udevice_id

  struct udevice_id 是给那些具体的驱动程序用来列出驱动程序支持的兼容字符串的。驱动与具体的设备树中的设备就是通过 struct udevice_id 中的 compatible 来匹配。

struct udevice_id {const char *compatible;/* 一个字符串 */ulong data;/* 兼容字符串对应的数据,具体使用方式由驱动决定 */};

  struct udevice_id 的作用就是方便一次定义多个个兼容字符串,并最终赋值给 struct driver 中的 of_match 成员。其中,成员 compatible 用来与设备树中的 compatible 匹配;data 则会传递给 struct udevice 中的 driver_data(见后文初始化流程)。

DM 命令

  U-Boot 在 ./cmd/dm.c 文件中提供了 DM 相关的命令,可以在 U-Boot 命令界面查看 DM 相关信息。进入 U-Boot 的命令行模式以后输入 help 或者 " />

dm compat

  dm compat 用于显示与每个驱动程序相关联的兼容字符串(可以在每个开发板的设备树文件中查找这些字符串),如果有多个字符串,则每行显示一个。

各列含义如下:

列名含义
Driver驱动的名字,即 driver->name 的值
Compatible驱动兼容字符串,即 driver->of_match 的值。如果设备树中 Compatible 与这里的匹配,则表示设备树节点设备使用该驱动

dm devres

  dm devres用于显示一个设备的 devres(设备资源)记录列表。一些驱动程序使用 devres API 来分配内存,这样当设备被移除时,就可以自动释放内存(在驱动程序的 remove() 方法中不需要任何代码)。

该特性需要定义 CONFIG DEVRES 来启用。

dm drivers

  dm drivers 用于显示所有可用的驱动程序,驱动程序对应的 UCLASS 和使用该驱动程序的设备列表(多个设备时每行一个设备),每行一个驱动。如果驱动程序没有对应的设备,则设备显示为 none

各列含义如下:

列名含义
Driver驱动的名字,即 driver->name 的值
uidUID 即 enum uclass_id 中对应的值
uclassUCLASS 名字,即 uclass_driver->name 的值
Devices设备名字,即 udevice->name 的值

dm static

  dm static 用于显示由平台数据绑定的设备,即不是来自设备树的设备。这些通常都没有,但一些开发板可能会出于空间原因使用静态设备。

列名含义
Driverdriver->name 中定义的驱动的名字
Address驱动的内存地址

dm tree

  dm tree 用于显示设备的完整树。

各列含义如下:

列名含义
Class设备的 UCLASS 名,即 uclass_driver->name 的值
Index在 UCLASS 中设备的索引号。注意不是 Sequence Number。
Probed如果设备处于活动状态,则显示 +
Driver此设备使用的驱动程序的名称,即 driver->name 的值
Name以树型结构(含子设备容易查看)显示设备名称(即 udevice->name 的值)

dm uclass

  dm uclass 用于显示每个类以及该类中的设备列表。

container_of

  DM 中是通过链表来管理设备的,链表的管理用到了 scripts/kconfig/list.h 中定义的 container_of 这个宏。U-Boot 中的 container_of 就是从 Linux 拿过来,这个宏的设计还是比较有意思,必须要重点解析一下。乍一看这个宏并不复杂,就一个代码块({})两个独立的语句(;)。

const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);

  typeof 是关键字,获取成员类型。所以,前半句 const typeof( ((type *)0)->member ) 实际就是获取 member 的类型,整句就是以 member 的类型定义指针变量 _mptr 并赋值为 ptrptr 实际是指向 member 的指针。

(type *)( (char *)__mptr - ((size_t) &((type *)0)->member) );

  1. (char *)__mptr 将成员类型强制转化为 char *,这要地址进行加减时以字节为单位
  2. offsetof 用于获取结构体成员偏移量。这是个巧妙用法,我们知道,结构体成员得地址减去结构体基地址就是偏移量。而如果这个基地址为 0 ,则直接取成员地址就是偏移量。
  3. (char *)__mptr - ((size_t) &((type *)0)->member) 就是得到了 type 结构体变量的首地址,只不过类型是 char*,最后使用 (type *) 在转换为 type 类型指针。

结论

  container_of 最终的目的返回的就是 member 所在的结构体的基地址。简单来说,container_of 的作用就是根据结构体的成员获取结构体基地址。而 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); 仅仅是个中间状态,如果没有这一句,就无法实现 container_of 的通用性(代替方案是使用类型强转,但是也就限定了只能用在特定类型中)。

初始化流程

  前面说了 uclassudevice 都是动态创建的,创建的依据就是 U-Boot 驱动中使用 Device Tree 和 Platform Data 定义的设备。初始化流程会依次遍历 Platform Data 创建的设备 和 Device Tree 创建的设备,创建及关联 udevice、uclass 及相关驱动。

  1. 根据找到设备信息(Platform Data 设备的 name 或 Device Tree 的 compatible)去遍历 driver 匹配其成员 char *name;const struct udevice_id *of_match;,如果没有驱动,则直接放弃
  2. 找到 driver 后,继续根据 driver 成员 enum uclass_id id 去查找对应的 uclass。如果 uclass 存在返回找到的 uclass,否则继续以 driver 成员 enum uclass_id id 去遍历 uclass driver 匹配其成员 enum uclass_id id;,如果没有则放弃
  3. 找到 uclass driver 之后,就会创建一个 uclass,并将 uclass 中的成员 struct uclass_driver *uc_drv; 指向找到的 uclass driver,返回新创建的 uclass
  4. 最后创建一个 udevice,并将其成员 const struct driver *driver; 指向找到的 driver 以及将成员 struct uclass *uclass; 指向上面获取到的 uclass

  这里需要注意,设备是包含层级关系的树型结构,但是,DM 初始化只负责遍历所有一级设备,下一层级的设备是由本层设备对应的 uclass.post_bind 方法负责遍历的。绝大多数 uclass.post_bind 会直接或间接调用 dm_scan_fdt_dev 来遍历当前设备的子设备。 有些节点并没有被使能,不被使能的节点不会有对应的设备。

 DM 初始化的接口在 dm_init_and_scan 中,初始化流程主要有两次,入口函数分别是在重定位之前调用的 ./common/board_f.c 文件中的 static int initf_dm(void) 和在重定位之后调用的 ./common/board_r.c 文件中的 static int initr_dm(void)。重定位后的初始化与重定位前并没有太多区别。

 U-Boot 提供了 bootstage 功能(./common/bootstage.c)记录每个阶段的执行时间等信息,可以将此记录信息报告给用户,并将其传递给操作系统进行日志记录/进一步分析。默认 bootstage 并没有启用,所以这里直接忽略。真正与 DM 初始化相关的是 dm_init_and_scan,接下来重点关注这个函数。

dm_init_and_scan

  dm_init_and_scan 定义于 drivers/core/root.c 中,入参 pre_reloc_only 为 true 时表示只解析重定位之前的节点(只会对设备树中带有 u-boot,dm-pre-reloc 属性的节点或者带有 DM_FLAG_PRE_RELOC 标志的设备进行解析);pre_reloc_only 为 false 的时则会对所有节点都进行解析。

 由上层调用函数 dm_init_and_scan 的入参可知,在重定位之前入参为 true,因此,解析的节点会比较少。此外,OF_LIVE 是动态树,这个默认没有启用,因为 of-platdata 仅在 SPL/TPL 阶段可用,所以后续忽略所有 of-platdata 相关代码。 DM_EVENT 我这里默认也没有启用,直接忽略。

dm_init

  dm_init 定义于 drivers/core/root.c 中,主要用于初始化 ./drivers/core/root.c 中定义的根设备(U_BOOT_DRIVER(root_driver))。 根设备不是通过设备树定义的,而是直接在代码中定义的(即 Platform Data 方式)。

所有设备都是根设备的子节点。根设备的唯一作用就是用来管理其他设备

  dm_init 的入参 of_live 表示是否启用了 Live Device Tree,由源码可知该入参并没有被使用。Live Device Tree 是一个与 Flattened Device Tree 相对应的概念,主要用于加快启动的扫描时间,但是只能在重定位之后才能使用。

  of-platdata 特性也没有启用,因此,直接执行 else 中的代码,将 gd->uclass_root 指向 gd->uclass_root_s,然后初始化 gd->uclass_root 中的成员:gd->uclass_root.next = gd->uclass_rootgd->uclass_root.prev = gd->uclass_root

device_bind_by_name

  device_bind_by_name 定义于 drivers/core/device.c 中,主要用于绑定那些不使用设备树定义的设备。这个接口用于创建一个设备并将其绑定到驱动程序。对于 DM 初始化来说,这里就会创建 ROOT 设备,并将设备与 ./drivers/core/root.c 中定义的 U_BOOT_DRIVER(root_driver) 绑定。

lists_driver_lookup_name

  lists_driver_lookup_name 定义于 drivers/core/device.c 中,其会遍历所有 struct driver 对应的节区,从中匹配指定的驱动名字(入参)。这里的根设备的初始化,入参 name 就是与 ./drivers/core/root.c 中定义的 U_BOOT_DRIVER(root_driver) 中的 name 取值 root_driver,最终会返回基地址 0x804b438

device_bind_common

  device_bind_common 定义于 drivers/core/device.c/ 中,作用是将设备驱动、设备、UCLASS 三者(DM 初始化的 root_driver 设备 与 U_BOOT_DRIVER(root_driver)UCLASS_ROOT )进行绑定,根据上面的初始化流程,只有存在一个设备驱动时,才会创建对应的设备。

  1. 调用 uclass_get 根据设备 ID 查找对应的 UCLASS。这里就包含了处理 UCLASS 相关的操作,后文详细介绍。
  2. dev = calloc(1, sizeof(struct udevice)); 申请一个 udevice 节点内存,即建立一个设备(DM 初始化中,这里就会建立 ROOT DEVICE),然后初始化其中的链表节点。
    1. INIT_LIST_HEAD 用于将各链表节点指向自身
    2. dev_set_plat 就是 dev->plat_ = plat;
    3. 有些设备(如 SPI 总线、I2C 总线和串口)使用别名进行编号。因此需要从设备树节点中提取出来放到 dev->seq_ 中。
  3. 初始化当前设备的使用的一些内存,例如 设备的 plat_。注意这里只是分配内存空间,内容由具体驱动填充。
    /* Check if we need to allocate plat */if (drv->plat_auto) { /* 当驱动中 将 plat_auto 设置为实际的 platform data 的大小 */bool alloc = !plat; /* plat 是入参,如果入参指定了,则就不会在分配驱动中 drv->plat_auto 的内存空间 *//* * For of-platdata, we try use the existing data, but if * plat_auto is larger, we must allocate a new space */if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA)) {if (of_plat_size)dev_or_flags(dev, DM_FLAG_OF_PLATDATA);if (of_plat_size < drv->plat_auto)alloc = true;}if (alloc) {dev_or_flags(dev, DM_FLAG_ALLOC_PDATA);ptr = calloc(1, drv->plat_auto);/* 分配内存 */if (!ptr) {ret = -ENOMEM;goto fail_alloc1;}/* * For of-platdata, copy the old plat into the new * space */if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_PLATDATA) && plat)memcpy(ptr, plat, of_plat_size);dev_set_plat(dev, ptr);/* dev->plat_ = plat; */}}
  4. 当前设备可以选择将对应的 UCLASS 中的一些平台数据保存到自己的 uclass_plat_ 中。如果对应的 uclass->per_device_plat_auto 不是 0,则申请内存,并调用 dev_set_uclass_plat(dev, ptr); 赋值 dev->uclass_plat_ = uclass_plat; 指向申请的内存。注意这里只是分配内存空间,内容由具体驱动填充。
    size = uc->uc_drv->per_device_plat_auto;if (size) {dev_or_flags(dev, DM_FLAG_ALLOC_UCLASS_PDATA);ptr = calloc(1, size);if (!ptr) {ret = -ENOMEM;goto fail_alloc2;}dev_set_uclass_plat(dev, ptr);}
  5. 如果当前设备存在父节点设备的话,则初始化父节点设备的 per_child_plat_auto,然后调用 list_add_tail 将新的设备添加到其父节点设备。对于我们的 ROOT 设备,其 parent 是 NULL,因此不需要添加。parent 不是 NULL 时,就会通过 child_headsibling_node 这两个成员把设备串到 Parent 上,后文有详细图示。
  6. 调用 uclass_bind_device 将上面创建的设备添加到 UCLASS,同时,如果设备存在父设备的话,需要调用父设备的 child_post_bind 方法(对于这里的 DM 初始化,根设备没有父设备)。直接上图:
  7. 调用当前设备对应驱动的 bind 方法完成设备与对应驱动的绑定,然后调用当前设备对应的父设备的 child_post_bind(这里与 uclass_bind_device 中其实存在重复),最后调用当前设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 的 post_bind 方法

    通常,在 uclasspost_bind 方法中会依次遍历当前设备的子设备(即对应的设备树中当前节点的子节点),并将所有子设备与当前父设备进行绑定。方法是直接或间接调用 dm_scan_fdt_dev ➜ dm_scan_fdt_node,然后通过 lists_bind_fdt 绑定各设备。

uclass_get

  设备是需要归属 UCLASS 的,uclass_get 定义于 drivers/core/uclass.c 中,实现根据 udevice 中的 uclass id 遍历 gd->uclass_root 指向的 uclass 链表,返回找到的 uclass 地址,如果没有找到则会新建一个 uclass,并返回新建的 uclass 地址。

  1. 调用 uclass_find 遍历 gd->uclass_root 指向的 uclass 链表,查找指定 id 的 uclass。对于 DM 初始化来说,由于 gd->dm_root 是 NULL,因此不会实际执行 lis_for_each_entry;其他情况下,展开如下所示:
  2. 当找不到指定 id 的 uclass 时,调用 uclass_add 新建一个 uclass
    1. 调用 lists_uclass_lookup 查找 uclass_driver,返回找到的 uclass_driver 地址,否则返回错误
    2. 新建一个 uclass,然后进行一系列初始化,最终返回新建的 uclass。
      1. uc = calloc(1, sizeof(*uc)); 申请一个 UCLASS 节点内存
      2. 判断 uclass_driver->priv_auto 申请 uclaas->priv_ 内存空间(接口 uclass_set_priv 就是一个简单的赋值语句 uc->priv_ = priv;)。
      3. INIT_LIST_HEAD() 用于将 dev_headsibling_node 中的指针指向自身
      4. list_add 负责将申请的 UCLASS 节点内存串联到 gd->uclass_root 链表之上
      5. 判断并调用当前 uclass 对应的 uclass_driverinit 接口:uc_drv->init

dev_set_ofnode

  OF_CONTROL 表示是否启用了设备树,这个默认是启用的,因此会继续调用定义于 drivers/core/device.c 中的 dev_set_ofnode,将根设备中 node_ 指向根节点

device_probe

  为了节省资源,U-Boot 中的设备被延迟探测。许多设备在 U-Boot 运行期间从未使用过,探测它们需要时间,需要内存,可能会增加主循环的延迟等,因此,除非必要,否则 U-Boot 不会主动 Probe 设备。根据代码,根设备是单独初始化并调用 device_probe 的。

  1. 设备应该被 uclass 代码或通用设备代码探测(例如 device_find_global_by_ofnode())。
  2. 要激活一个设备,U-Boot 首先读取设备信息数据(of_to_plat),如果有父设备,必须先激活父设备

  device_probe 定义于 drivers/core/device.c 中,用于激活一个设备以便它可以随时使用,为了节省资源,U-Boot 中的设备会被延迟探测。如果设备已经激活了,则直接返回。对于 DM 初始化来说,这里就是探测并激活根设备。

  1. 调用 device_of_to_plat 将 dts 中的信息转化为设备的平台数据,以便提供探测设备等操作所需的信息。 这可能会导致一些被当前设备依赖的其他设备被探测,例如一条 GPIO 线将导致一个 GPIO 设备被探测。
    1. 如果当前设备有父设备,则递归执行父设备的 device_of_to_plat
    2. 调用 device_alloc_priv 分配该设备所拥有的各种数据使用的内存。这里只是分配内存空间,实际内容由具体的驱动来填充。
      static int device_alloc_priv(struct udevice *dev){const struct driver *drv;void *ptr;int size;drv = dev->driver;assert(drv);/* Allocate private data if requested and not reentered */if (drv->priv_auto && !dev_get_priv(dev)) {ptr = alloc_priv(drv->priv_auto, drv->flags);if (!ptr)return -ENOMEM;dev_set_priv(dev, ptr);}/* Allocate private data if requested and not reentered */size = dev->uclass->uc_drv->per_device_auto;if (size && !dev_get_uclass_priv(dev)) {ptr = alloc_priv(size, dev->uclass->uc_drv->flags);if (!ptr)return -ENOMEM;dev_set_uclass_priv(dev, ptr);}/* Allocate parent data for this child */if (dev->parent) {size = dev->parent->driver->per_child_auto;if (!size)size = dev->parent->uclass->uc_drv->per_child_auto;if (size && !dev_get_parent_priv(dev)) {ptr = alloc_priv(size, drv->flags);if (!ptr)return -ENOMEM;dev_set_parent_priv(dev, ptr);}}return 0;}
      1. if (drv->priv_auto && !dev_get_priv(dev)) 就是根据 drv->priv_auto 分配 dev->priv_ 内存空间。这个是设备的私有数据!
      2. if (size && !dev_get_uclass_priv(dev)) 就是根据 dev->uclass->uc_drv->per_device_auto 分配 dev->uclass_priv_ 空间,用于保存这个是设备拥有的其 UCLASS 的私有数据
      3. if (size && !dev_get_parent_priv(dev)) 就是根据 dev->parent->driver->per_child_auto 分配 dev->parent_priv_ 空间用于保存当前设备拥有的其父设备的数据。注意,父设备的私有数据和父设备的 uclass 的私有数据只能选其一,默认只保存父设备的私有数据。
    3. 调用设备对应的驱动自己的 of_to_plat,将设备树中描述的设备信息,转化为一个平台数据(存储于 udevice ->plat_ 指向的内存中),后续驱动在使用使用硬件时就从平台数据中获取相关资源。
  2. 如果该设备存在 parent,那么先 probe parent 设备,确保所有的父设备都被 probed。直接递归 device_probe 实现
  3. 这里的 if (dev->parent && device_get_uclass_id(dev) != UCLASS_PINCTRL) 就是配置本设备对应的 PINCTRL 的,但需要注意,因为 PINCTRL 设备可能还没有被 Probe,因此这里仅仅是处理默认的状态。
  4. 调用 device_get_dma_constraints 填充设备的 DMA 约束。从固件中获取设备的 DMA 约束。驱动程序后来使用此信息将物理地址转换为设备的总线地址空间。目前,仅支持设备树。
  5. 调用 uclass_pre_probe_device 执行探测设备前当前设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 中需要执行的接口。
    1. 当前设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 中的 pre_probe() 方法
    2. 当前设备的父设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 中的 child_pre_probe() 方法
  6. 调用当前设备的父设备的 child_pre_probe
  7. 调用 dev_has_ofnode 只处理具有有效 ofnode 的设备的默认时钟(设备节点中定义的时钟频率)
  8. 执行该设备的 driver 的 probe 函数,真正激活该设备。
  9. 调用 uclass_post_probe_device 执行探测设备后 uclass(对应的 uclass_driver)中需要执行的接口。这包括 uclass_driver 的 post_probe() 方法和父 uclass(对应的 uclass_driver) 的child_post_probe() 方法。
    1. 当前设备的父设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 中的 child_post_probe() 方法
    2. 当前设备对应的 uclass(对应的 uclass_driver) 中的 post_probe() 方法
  10. 如果当前是 PINCTRL 设备,则对于具有 pinctrl-names = "default"; 属性的节点,这里就会自动设置 PINCTRL

  注意,这里我仅仅是以根节点中调用来解释 device_probe,其他设备初始化时并不会主动调用,而是在实际需要使用时才会调用。具体见下面的 dm_scan 分析。

dm_scan

  dm_scan 定义于 drivers/core/root.c 中,负责初始化根设备之外的所有设备。 前面说过,U-Boot 支持 Platform Data(代码中常简称 plat)和 Flattened Device Tree(代码常简称 fdt)这两种驱动配置的基本方式。因此,这里必须处理这两种驱动定义的设备。如下是整个遍历设备树的层级先后关系:

dm_scan_plat

  dm_scan_plat 定义于 drivers/core/root.c 中,查找并绑定使用 U_BOOT_DRVINFO(__name) 直接定义的设备。U_BOOT_DRVINFO(__name) 定义于 ./include/dm/platdata.h 中,与 U_BOOT_DRIVER(__name) 类似,U_BOOT_DRVINFO(__name) 除了使用 struct driver_info 定义变量 __name,也会同时定义一个同名节区,并将 __name 放到此节区中。

dm_scan_plat 实际就是遍历 driver_info 表(__u_boot_list_2_driver_info_1__u_boot_list_2_driver_info_3 之间),然后以 driver_info 中的 name 成员去查找使用 U_BOOT_DRIVER(__name) 定义的驱动程序。

udevice 的建立、driver 的绑定、UCLASS 的建立、uclass_driver 的绑定与上面的 root 设备一样,其内部最终也是调用 device_bind_by_name 完成这一些列的动作(调用 device_bind_by_name 时传参不同而已)。

注意,所有节点都是以 gd->dm_root 为父节点!!!

dm_extended_scan

  dm_extended_scan 定义于 drivers/core/root.c 中,处理设备树中定义的设备。根据源码,dm_extended_scan 主要包含两部分,首先,通过 dm_scan_fdt 处理设备树中的设备节点;其次,由于有些节点(/chosen/clocks/firmware)本身不是设备,但可能包含一些设备。此时通过 dm_scan_fdt_ofnode_path 来挨个处理这些节点中的设备。

ofnode_root 就是根节点(of_offset=0),而 ofnode_path 这是根据完整的路径来查找指定的设备树节点的,这两部分最终都是提供过 dm_scan_fdt_node 来处理节点设备的,因此我们只需要重点关注 dm_scan_fdt_node 即可。

dm_scan_fdt_node

  dm_scan_fdt_node 定义于 drivers/core/root.c 中,实现扫描设备树,为节点绑定驱动。它会给绑定的设备树节点创建一个新 udevice,并使用入参 parent 作为其父设备(入参固定为 gd->dm_root,也就是根设备)。

   dm_scan_fdt_node 会从根节点开始,依次遍历所有子节点。由于根设备已经在前面单独初始化了,所以这里找的设备就是根节点下的第一个设备,然后使用 lists_bind_fdt 挨个对节点进行绑定(这里的绑定即将节点与对应的 udevice、driver、uclass、uclass_driver 关联起来)。

for (node = ofnode_first_subnode(parent_node);/* 以根节点开始,获取第一个子节点 */ ofnode_valid(node); node = ofnode_next_subnode(node)) {/* 当前节点的子节点 */const char *node_name = ofnode_get_name(node); /* 节点名字 */if (!ofnode_is_enabled(node)) {pr_debug(" - ignoring disabled device\n");continue;}err = lists_bind_fdt(parent, node, NULL, NULL, pre_reloc_only); /* 绑定 udevice、driver、uclass */if (err && !ret) {ret = err;debug("%s: ret=%d\n", node_name, ret);}}
lists_bind_fdt

  lists_bind_fdt 内部会创建一个 udevice,然后将 udevice 与当前节点(入参 node)进行绑定。当然,创建 udevice 的同时,其对应的 driver,uclass、uclass_driver 都会进行绑定(如果没有 uclass 就会新建一个)。

  1. 获取当前节点的 compatible 内容(基地址 + 长度),如果设备节点没有 compatible 就会忽略这个节点.
    compat_list = ofnode_get_property(node, "compatible", &compat_length);if (!compat_list) {if (compat_length == -FDT_ERR_NOTFOUND) {log_debug("Device '%s' has no compatible string\n",name);return 0;}dm_warn("Device tree error at node '%s'\n", name);return compat_length;}
  2. 遍历 compatible ,然后挨个去 driver 表(__u_boot_list_2_driver_1__u_boot_list_2_driver_3 之间)中去对比(节点的 compatible 与 驱动中的 of_match 匹配)。代码很简单,就是个两层循环
    for (i = 0; i < compat_length; i += strlen(compat) + 1) {compat = compat_list + i;log_debug(" - attempt to match compatible string '%s'\n",compat);for (entry = driver; entry != driver + n_ents; entry++) {if (drv) {if (drv != entry)continue;if (!entry->of_match)break;}/* 这里就会返回 匹配的 struct udevice_id */ret = driver_check_compatible(entry->of_match, &id,compat);if (!ret)break;}

     只要有匹配,则调用 device_bind_with_driver_datadevice_bind_common 完成 udevice 的建立、driver 的绑定、UCLASS 的建立、uclass_driver 的绑定(调用 device_bind_common 时传参不同而已)。其中的 id->data 就是匹配的 struct udevice_id,在 device_bind_common 内部赋值给 struct udevicedriver_data

     注意,所有节点都是以 gd->dm_root 为父节点!!!这样所有节点都会通过 parent 串起来。此外,device_bind_common 的入参 plat 是 NULL,也就是来自设备树的设备其 plat 数据都是后续重设备树提取的

dm_scan_other

  dm_scan_other 定义于 drivers/core/root.c 中,用于搜索绑定那些 DM 不可见的特殊设备。该函数是个 __WEAK 函数,没有实质内容,如果需要,必须自行实现。

 在 ./lib/efi/efi_app.c./boot/bootstd-uclass.c 中就有该接口的默认实现,前者是扫描 U-Boot 可用的 UEFI 设备(在 U-Boot 中建立一个块设备),后者则用于绑定 boormethod 设备。我这里不使用 efi 启动,所以默认就会执行 ./boot/bootstd-uclass.c 中的 dm_scan_other

  我们可以在设备树中手动定义所有必需的设备,但这不是必需的。./boot/bootstd-uclass.c 中的 dm_scan_other 会在设备树中找不到 bootdev 时自动创建 bootstd 设备。如果根本没有找到 bootmeth 设备,它会为每个可用的 bootmeth 驱动程序创建一个。

关于这部分内容详见 U-Boot Standard Boot

dm_probe_devices

  dm_probe_devices 定义于 drivers/core/root.c 中,实现遍历 gd->dm_root 下的所有设备然后激活设备。前面说过,U-Boot 的所有设备都是延时初始化的,这里就会统一 Probe 所有设置了 DM_FLAG_PROBE_AFTER_BIND 标志的设备,否则只有后续使用时才会对设备进行 probe。

static int dm_probe_devices(struct udevice *dev, bool pre_reloc_only){u32 mask = DM_FLAG_PROBE_AFTER_BIND;u32 flags = dev_get_flags(dev);struct udevice *child;int ret;if (pre_reloc_only)mask |= DM_FLAG_PRE_RELOC;if ((flags & mask) == mask) {ret = device_probe(dev);if (ret)return ret;}list_for_each_entry(child, &dev->child_head, sibling_node)dm_probe_devices(child, pre_reloc_only);return 0;}
  1. 如果设备设置了 DM_FLAG_PROBE_AFTER_BIND 标志,则调用 device_probe 探测激活当前设备。前面说了 ROOT 设备单独初始化及 Probe 的。

  2. 调用 list_for_each_entry(child, &dev->child_head, sibling_node) 来变量当前设备的所有子节点。前面说了,udevice 是使用其中的 child_headsibling_node 这两个成员串联起来的,所以,list_for_each_entry 这个接口就是递归遍历 child_head 下的 sibling_node

    1. list_entry() 的作用为通过已知的指向 member 子项的指针,获得整个结构体的指针。
    2. prefetch() 告诉 cpu 接下来要用到的元素,提前预取一下,提高速度
    3. &pos->member !=(head) 就是 for 循环的结束条件

    如下是完全展开后的基本形式

  我们需要注意的时这里的递归调用 dm_probe_devices,对于每个子设备,这里的递归调用就会遍历到子设备的子设备,依次类推。结束条件就是没有子设备为止,返回上一层。如下是 dm_probe_devices 对每个设备的遍历情况

参考

  1. https://blog.csdn.net/ZHONGCAI0901/article/details/117781158
  2. https://zhuanlan.zhihu.com/p/460754843
  3. https://www.cnblogs.com/YYFaGe/p/16672483.html
  4. https://blog.csdn.net/weixin_41028621/article/details/90643550
  5. https://blog.csdn.net/ooonebook/article/details/53234020
  6. https://u-boot.readthedocs.io/en/latest/develop/driver-model/design.html