u-boot下的DM驱动模型

U-boot 下DM驱动模型的相关笔记

要注意的关键两点：

1. DM驱动模型的一般流程bind->ofdata_to_platdata(可选)->probe
2. 启动，bind操作时单独完成的，主要完成设备和驱动的绑定，以及node 注：node是匹配到驱动的设备节点 之间的连接。ofdata_to_platdata(可选)->probe 则是在device_probe函数中完成的。

明确了以上两点，接下来就开始展开分析U-boot下设计到驱动模型的一半流程，我依据的是U-boot 2018.03版本

和DM相关的初始化流程主要有两次，入口函数分别是static int initf_dm(void)和static int initr_dm(void)。

第一次是在重定位之前，调用的是initf_dm函数，函数的调用关系如下所示：

initf_dm//执行bind操作，初始化一个dm模型的树形结构
    dm_init_and_scan(true)//初始化根节点设备，并bind根节点的带有u-boot,dm-pre-reloc属性的一级子节点。
        dm_init//将根节点绑定到gd->dm_root上，初始化根节点设备
            dm_scan_platdata//搜索使用宏U_BOOT_DEVICE定义的设备进行驱动匹配，也就是bind子节点
            dm_extended_scan_fdt//在其他地方（设备树）搜索设备并进行驱动匹配，然后bind
                dm_scan_fdt//在设备树种搜索设备并进行驱动匹配，然后bind
                    dm_scan_fdt_node//具体绑定设备的入口，在该函数中会确定设备是否具有boot,dm-pre-reloc属性，如果没有则不会绑定
                        lists_bind_fdt//搜索可以匹配到该设备的驱动
                            device_bind_with_driver_data//如果匹配到进行绑定
                                device_bind_common//匹配设备和驱动，并将设备节点和parent节点建立联系，也就是建立树形结构
                                    uclass_bind_device//将该设备挂在对应的U_CLASS链表上
                                    drv->bind(dev)//设备驱动的bind接口函数
                                    parent->driver->child_post_bind(dev)//父节点驱动的child_post_bind接口函数
                                    uc->uc_drv->post_bind//设备所属类的驱动的post_bind接口函数（具体的设备节点就是在这个接口下在soc下进行展开的）

至此，dm相关的一半bind流程就介绍完了，执行完initr_dm之后，内存中就有了一个深度最深为2（只有根节点时，深度为1）的树形结构，根节点挂在gd->dm_root上。

同样的，static int initr_dm(void)执行了类似的操作，只不过，

gd->dm_root_f = gd->dm_root; gd->dm_root = NULL;

重定位之后，首先将gd->dm_root的值赋值给gd->dm_root_f；然后清零了gd->dm_root，接下来才是重新执行dm_init_and_scan(false)操作，

dm_init_and_scan(false)//初始化根节点设备，并bind根节点的所有子节点
    ************省略，见initf_dm函数流程

bind操作完成之后，就可以对设备进行probe操作了，示例一下sdram的初始化流程，我用的板子是基于stm32f767igt的YYFISH board。和sdram基于fmc，并且除了sdram，fmc下还挂了一个4Gbit 的 nand flash，设备树相关的源码如下：

&fmc {
pinctrl-0 = <&fmc_pins>;
pinctrl-names = "default";
status = "okay";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;

/* Memory configuration from sdram datasheet MT48LC_4M32_B2B5-6A */
bank1: bank@0 {
       st,sdram-control = /bits/ 8 ;
       st,sdram-timing = /bits/ 8 ;
    /* refcount = (64msec/total_row_sdram)*freq - 20 */
       st,sdram-refcount = < 1421 >;
   };
bank3: stm32_nand {
    reg = <0xA0000080 0x20>;
    /*Nand flash configuretion from flash datasheet MT29F4G08ABADA*/
    compatible = "micron,mt29f4g", "st,nand-flash";
    st,nand-control = /bits/ 8 ;
    st,nand-timing = /bits/ 8 ;
    u-boot,dm-pre-reloc;
    };
};

从设备树文件可以看出，fmc下挂了两个节点，但是bank3;stm32_nand是我后来添加的，为了增加nand_flash的支持，所以stm32_nand就是fmc的一级子节点。fmc是root的子节点，树形结构的示意图如下

root
    \
    soc
        \
        fmc
             \
            stm32_nand

根据上面对initf_dm和initr_dm的分析，可知，这两个函数只是完成了root的一级子节点的树形创建，并且sdram的初始化是在重定向之前，也就是执行了initf_dm之后完成的（稍后会具体分析）。所以initf_dm执行之后，内存中只有如下的一个树形图：

root
    \
    soc
        \
        fmc

这时候是没有nand_flash这个设备节点的。nand_flash这个设备节点的绑定，我放在了fmc这个节点的probe流程中，具体是在ofdata_to_platdata这个接口函数中完成的。具体如下所示：

dev_for_each_subnode(bank_node, dev) {
    /* extract the bank index from DT */
    bank_name = (char *)ofnode_get_name(bank_node);
        if (!strncmp("stm32_nand", bank_name, strlen("stm32_nand")))//iysheng
        {   
            lists_bind_fdt(dev, bank_node, NULL);
            continue;
        }
}

从上述代码可以看出，当我device_probe fmc这个设备节点的时候，我会首先调用对应driver的ofdata_to_platdata函数接口，在这个接口函数中，会遍历子节点，如果发现名字是以stm32_nand开头的，那么会将这个设备节点进行进行bind操作，执行完这句话之后，设备树中的fmc节点下就会出现一个stm32_nand子节点，这时候树的深度从2变为了3。

接着会调用fmc节点对应驱动的probe接口函数，具体如下：

static int stm32_fmc_probe(struct udevice *dev)
{
    ******省略一些内容，和sdram初始化相关的内容
    if (device_has_children(dev)) 
    {
        struct udevice * child_devp;
        int index = 0;
        while(!device_get_child(dev, index++, &child_devp)) { 
            ret = device_probe(child_devp);
            if (ret < 0)
                break;
        }
    }
}

可以看出，stm32_fmc_probe的时候，会尝试probe fmc节点下的所有子节点。因为之前已经添加了stm32_nand节点，这时候就会去probe stm32_nand那个设备了。

接下来简述一下sdram的probe流程。函数调用过程如下：

int dram_init(void)
    uclass_get_device(UCLASS_RAM, 0, &dev)
        uclass_find_device(id, index, &dev)
        uclass_get_device_tail(dev, ret, devp)
            device_probe(dev)
                device_probe(dev->parent)//递归probe父节点
                uclass_resolve_seq//父节点都probe之后，会分配一个seq给该设备
                dev->flags |= DM_FLAG_ACTIVATED//设置该设备的flag为激活状态
                pinctrl_select_state(dev, "default")//和引脚相关的初始化设置<需要进一步分析>
                dev->parent->driver->child_pre_probe(dev)//执行父节点驱动的child_pre_probe接口函数 
                drv->ofdata_to_platdata(dev)//执行设备驱动的ofdata_to_platdata接口函数
                clk_set_defaults(dev)//设备时钟相关的设置
                drv->probe(dev)//调用设备驱动的probe接口函数
                uclass_post_probe_device(dev)//调用所属CLASS驱动的post_probe接口函数

至此，sdram的初始化流程介绍了一下，从上可以看出，device_probe过程中，会首先调用ofdata_to_platdata接口函数，然后才会执行probe接口函数。