linux设备驱动(20)设备树详解4-kernel解析dts
uboot将一些参数，设备树文件传给内核，那么内核如何处理这些设备树文件呢？本章就kernel解析设备树的过程和原理，本章的主要内容以Device Tree相关的数据流分析为索引，对ARM linux kernel的代码进行解析。主要的数据流包括：
（1）设备树对于内核的意义
（2）从u-boot传递dtb开始，kernel初始化流程，如何将dtb并将其转换成Device Tree Structure
（3）传递运行时参数传递以及platform的识别流程分析
（4）如何将Device Tree Structure并入linux kernel的设备驱动模型。
1 设备树的作用
设备树对于内核的作用：
平台标识：告诉内核dtb支持哪些平台 ； 用DT 来标识特定的machine ； root 节点的compatible 字段，匹配machine_desc的dt_compat
运行时配置：chosen节点的属性
设备信息集合：传递各种设备信息
以下code是基于linux-4.9.73。
2 初始化流程
从上一章我们已经知道fdt的地址是作为参数传递到kernel。下面看一下kernel阶段怎么获取这个地址值的。bootloader启动内核时,会设置r0,r1,r2三个寄存器,
r0一般设置为0；
r1一般设置为machine id (在使用设备树时该参数没有被使用)；
r2一般设置ATAGS或DTB的开始地址；
对于启动的流程代码如下：
1 ENTRY(stext) 2 ARM_BE8(setend be ) @ ensure we are in BE8 mode 3 4 THUMB( adr r9, BSYM(1f) ) @ Kernel is always entered in ARM. 5 THUMB( bx r9 ) @ If this is a Thumb-2 kernel, 6 THUMB( .thumb ) @ switch to Thumb now. 7 THUMB(1: ) 8 9 #ifdef CONFIG_ARM_VIRT_EXT 10 bl __hyp_stub_install 11 #endif 12 @ ensure svc mode and all interrupts masked 13 safe_svcmode_maskall r9 14 15 mrc p15, 0, r9, c0, c0 @ get processor id 16 bl __lookup_processor_type @ r5=procinfo r9=cpuid 17 movs r10, r5 @ invalid processor (r5=0)? 18 THUMB( it eq ) @ force fixup-able long branch encoding 19 beq __error_p @ yes, error 'p' 20 21 #ifdef CONFIG_ARM_LPAE 22 mrc p15, 0, r3, c0, c1, 4 @ read ID_MMFR0 23 and r3, r3, #0xf @ extract VMSA support 24 cmp r3, #5 @ long-descriptor translation table format? 25 THUMB( it lo ) @ force fixup-able long branch encoding 26 blo __error_lpae @ only classic page table format 27 #endif 28 29 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL 30 adr r3, 2f 31 ldmia r3, {r4, r8} 32 sub r4, r3, r4 @ (PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET) 33 add r8, r8, r4 @ PHYS_OFFSET 34 #else 35 ldr r8, =PLAT_PHYS_OFFSET @ always constant in this case 36 #endif 37 38 /* 39 * r1 = machine no, r2 = atags or dtb, 40 * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo 41 */ 42 bl __vet_atags 43 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP 44 bl __fixup_smp 45 #endif 46 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT 47 bl __fixup_pv_table 48 #endif 49 bl __create_page_tables 50 51 /* 52 * The following calls CPU specific code in a position independent 53 * manner. See arch/arm/mm/proc-*.S for details. r10 = base of 54 * xxx_proc_info structure selected by __lookup_processor_type 55 * above. On return, the CPU will be ready for the MMU to be 56 * turned on, and r0 will hold the CPU control register value. 57 */ 58 ldr r13, =__mmap_switched @ address to jump to after 59 @ mmu has been enabled 60 adr lr, BSYM(1f) @ return (PIC) address 61 mov r8, r4 @ set TTBR1 to swapper_pg_dir 62 ARM( add pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC ) 63 THUMB( add r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC ) 64 THUMB( ret r12 ) 65 1: b __enable_mmu 66 ENDPROC(stext) 67 .ltorg 68 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL 69 2: .long . 70 .long PAGE_OFFSET 71 #endif
（1）__lookup_processor_type : 使用汇编指令读取CPU ID, 根据该ID找到对应的proc_info_list结构体(里面含有这类CPU的初始化函数、信息)
（2）__vet_atags : 判断是否存在可用的ATAGS或DTB
在汇编的阶段，大概可以看出来用变量__atags_pointer指向FDT的首地址，执行完汇编的阶段就会调到C代码的流程里面了
3 平台信息处理 machine_desc
3.1 start_kernel
进入到start_kernel的处理流程中，code位于：linux-4.9.73\init\main.c
1 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void) 2 { 3 char *command_line; 4 char *after_dashes; 5 6 set_task_stack_end_magic(&init_task); 7 smp_setup_processor_id(); 8 debug_objects_early_init(); 9 10 /* 11 * Set up the the initial canary ASAP: 12 */ 13 boot_init_stack_canary(); 14 15 cgroup_init_early(); 16 17 local_irq_disable(); 18 early_boot_irqs_disabled = true; 19 20 /* 21 * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then 22 * enable them 23 */ 24 boot_cpu_init(); 25 page_address_init(); 26 pr_notice("%s", linux_banner); 27 setup_arch(&command_line);//设置架构相关的内容 28 29 ... 30 31 }
3.2 函数setup_arch
此处只是重点的关注fdt的处理，直接进到setup_ arch()函数。定义位于：arch\arm\kernel\setup.c
setup_arch 就是各个架构自己的设置函数，调用编译的架构。
1 void __init setup_arch(char **cmdline_p) 2 { 3 const struct machine_desc *mdesc; 4 5 setup_processor(); 6 mdesc = setup_machine_fdt(__atags_pointer);__atags_pointer是一个物理地址，即__atags_pointer 是一个指针 7 if (!mdesc) 8 mdesc = setup_machine_tags(__atags_pointer, __machine_arch_type);//从dts中找到对应的设备描述结构体 9 machine_desc = mdesc; 10 machine_name = mdesc->name; 11 ... 12 13 unflatten_device_tree();//根据设备描述结构体生成对应设备节点结构体 14 ... 15 }
首先通过set_machine_fdt来设置set_machine描述符，如果返回值是NULL，那么就采用传统的方式，如果u-boot传递了，就采用设备树方式
（1）传统方式：对于如何确定mdesc，旧的方法是静态定义若干的machine描述符(struct machine_desc)，在系统启动的时候，通过machine type ID作为索引，在这些静态定义的machine描述符中，找到对应哪个ID匹配的描述符。
（2）设备树：通过__atags_pointer来找到对应的machine_desc设备描述符
首先我们来看看struct machine_desc的定义方式，code位于：arch\arm\include\asm\mach\arch.h
1 struct machine_desc { 2 ... 3 unsigned int nr; /* architecture number */ 4 const char *name; /* architecture name */ 5 unsigned long atag_offset; /* tagged list (relative) */ 6 const char *const *dt_compat; /* array of device tree 7 ... 8 }
nr成员就是过去使用的machine type ID。内核machine描述符的table有若干个entry，每个都有自己的ID。bootloader传递了machine type ID，指明使用哪一个machine描述符。而dtb方式中目前匹配machine描述符使用compatible strings，也就是dt_compat成员，这是一个string list，定义了这个machine所支持的列表。
3.2 函数setup_machine_fdt
函数的功能就是根据Device Tree的信息，找到最适合的machine描述符。其主要做了下面几件事情：
（1）传进来的fdt地址是物理地址，所以用phys_to_virt()函数转换为虚拟地址，同时进行合法检测
（2）在machine描述符的列表中scan，找到最合适的那个machine描述符。和传统的方法类似，也是静态定义的。DT_MACHINE_START和MACHINE_END用来定义一个machine描述符。编译的时候，compiler会把这些machine descriptor放到一个特殊的段中（.arch.info.init），形成machine描述符的列表。
（3）of_get_flat_dt_prop(dt_root, “compatible”, &size)使用compatile属性的值, 跟’’‘每一个machine_desc.dt_compat’’'比较，成绩为"吻合的compatile属性值的位置"，成绩越低越匹配, 对应的machine_desc即被选中。
code位于：arch\arm\kernel\devtree.c
1 const struct machine_desc * __init setup_machine_fdt(unsigned int dt_phys) 2 { 3 const struct machine_desc *mdesc, *mdesc_best = NULL; 4 if (!dt_phys || !early_init_dt_verify(phys_to_virt(dt_phys)))//phys_to_virt 字面上的意思是物理地址转换成虚拟地址 5 return NULL; 6 7 mdesc = of_flat_dt_match_machine(mdesc_best, arch_get_next_mach); 8 9 if (!mdesc) { 10 const char *prop; 11 int size; 12 unsigned long dt_root; 13 14 early_print("\nError: unrecognized/unsupported " 15 "device tree compatible list:\n[ "); 16 17 dt_root = of_get_flat_dt_root(); 18 prop = of_get_flat_dt_prop(dt_root, "compatible", &size); 19 while (size > 0) { 20 early_print("'%s' ", prop); 21 size -= strlen(prop) + 1; 22 prop += strlen(prop) + 1; 23 } 24 early_print("]\n\n"); 25 26 dump_machine_table(); /* does not return */ 27 } 28 29 /* We really don't want to do this, but sometimes firmware provides buggy data */ 30 if (mdesc->dt_fixup) 31 mdesc->dt_fixup(); 32 33 early_init_dt_scan_nodes(); 34 35 /* Change machine number to match the mdesc we're using */ 36 __machine_arch_type = mdesc->nr; 37 38 return mdesc; 39 }
3.3 函数arch_get_next_mach
_arch_info_begin指向machine描述符列表第一个entry。通过mdesc++不断的移动machine描述符指针（Note：mdesc是static的）。match返回了该machine描述符的compatible string list。具体匹配的算法倒是很简单，就是比较字符串而已，最终找到对应的machine type。 从该流程可以知道，内核是可以支持很多种不同类型的设备，只要在bootloader传递的时候，传递对应不同的dtb表即可。
1 static const void * __init arch_get_next_mach(const char *const **match) 2 { 3 static const struct machine_desc *mdesc = __arch_info_begin; 4 const struct machine_desc *m = mdesc; 5 6 if (m >= __arch_info_end) 7 return NULL; 8 9 mdesc++; 10 *match = m->dt_compat; 11 return m; 12 }
3.4 运行时参数传递
设备树只是起一个信息传递的作用，对这些信息配置的处理，也比较简单，即从设备树的DTB文件中，把这些设备信息提取出来赋给内核中的某个变量即可。那么在系统初始化的过程中，我们需要将DTB转换成节点是device_node的树状结构，以便后续方便操作。紧接上述，3.2 函数setup_machine_fdt最后调用函数early_init_dt_scan_nodes，定义位于drivers\of\fdt.c，如下：
1 void __init early_init_dt_scan_nodes(void) 2 { 3 /* Retrieve various information from the /chosen node */ 4 of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line); 5 6 /* Initialize {size,address}-cells info */ 7 of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL); 8 9 /* Setup memory, calling early_init_dt_add_memory_arch */ 10 of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL); 11 }
该函数主要完成3个工作：
（1）扫描 /chosen node，保存运行时参数（bootargs）到boot_command_line，此外，还通过early_init_dt_check_for_initrd处理initrd相关的property，并保存在initrd_start和initrd_end这两个全局变量中 。其中主要是解析dts的配置为：
chosen { bootargs = "earlycon=sprd_serial,0x70100000,115200n8 loglevel=8 console=ttyS1,115200n8 init=/init root=/dev/ram0 rw androidboot.hardware=sc9830"; linux,initrd-start = <0x85500000>; linux,initrd-end = <0x855a3212>; };
bootargs属性就是内核启动的命令行参数，它里面可以指定根文件系统在哪里，第一个运行的应用程序是哪一个，指定内核的打印信息从哪个设备里打印出来
（2）扫描根节点，获取 {size,address}-cells信息，并保存在dt_root_size_cells和dt_root_addr_cells全局变量中 ,memory中的reg属性的地址是32位还是64位，大小是用一个32位表示，还是两个32位表示
（3）扫描DTB中的memory node，并把相关信息保存在meminfo中，全局变量meminfo通过memblock_add保存了系统内存相关的信息。
4 dtb解析成device node
uboot把设备树DTB文件随便放到内存的某一个地方就可以使用，为什么内核运行中，他不会去覆盖DTB所占用的那块内存呢？在设备树文件中，可以使用/memreserve/指定一块内存，这块内存就是保留的内存，内核不会占用它。即使你没有指定这块内存，当我们内核启动时，他也会把设备树所占用的区域保留下来。内核在arm_memblock_init中会使用early_init_fdt_scan_reserved_mem来配置fdt的内存，通知也回对memreserve指定内存进行保留操作。
4.1 函数early_init_fdt_scan_reserved_mem
（1）initial_boot_params实际上是dtb的虚拟地址，在early_init_dt_verify初始化的时候设定，首先进来就判断dtb是否存在，如果存在就将dtb的空间进行保留
（2）对fdt中的每一个节点调用__fdt_scan_reserved_mem函数，进行reserved-memory节点的扫描，之后调用fdt_init_reserved_mem函数进行内存预留的动作
1 void __init early_init_fdt_scan_reserved_mem(void) 2 { 3 int n; 4 u64 base, size; 5 6 if (!initial_boot_params) 7 return; 8 9 /* Reserve the dtb region */ 10 early_init_dt_reserve_memory_arch(__pa(initial_boot_params), 11 fdt_totalsize(initial_boot_params), 12 0); 13 14 /* Process header /memreserve/ fields */ 15 for (n = 0; ; n++) { 16 fdt_get_mem_rsv(initial_boot_params, n, &base, &size); 17 if (!size) 18 break; 19 early_init_dt_reserve_memory_arch(base, size, 0); 20 } 21 22 of_scan_flat_dt(__fdt_scan_reserved_mem, NULL); 23 fdt_init_reserved_mem(); 24 }
4.2 函数unflatten_device_tree
说完了dtb对于内存的流程，那么来到这节的重点，dtb解析成device node。
setup_arch 函数紧接着调用函数unflatten_device_tree生成相应的设备节点结构体。首先来看看下面的代码，定义位于：linux-4.9.73\drivers\of\fdt.c
主要功能：
扫描DTB，将device node被组织成global list。全局变量struct device_node *allnodes就是指向设备树的global list tree。
1 void __init unflatten_device_tree(void) 2 { 3 __unflatten_device_tree(initial_boot_params, NULL, &of_root, 4 early_init_dt_alloc_memory_arch, false); 5 6 /* Get pointer to "/chosen" and "/aliases" nodes for use everywhere */ 7 of_alias_scan(early_init_dt_alloc_memory_arch); 8 }
分析以上代码，在unflatten_device_tree()中，调用函数__unflatten_device_tree()，参数initial_boot_params指向Device Tree在内存中的首地址，of_root在经过该函数处理之后，会指向根节点，early_init_dt_alloc_memory_arch是一个函数指针，为struct device_node和struct property结构体分配内存的回调函数（callback）。
另外上述函数中初始化了of_root，在drivers\of\base.c中定义的全局设备节点变量，后面要用到。
struct device_node *of_root;
设备节点结构体定义如下：
1 struct device_node { 2 const char *name;//device node name 3 const char *type;//对应device_type的属性 4 phandle phandle;//对应该节点的phandle属性 5 const char *full_name;//从“/”开始的，表示该node的full path 6 struct fwnode_handle fwnode; 7 8 struct property *properties;//该节点的属性列表 9 struct property *deadprops; /* removed properties如果需要，删除某些属性，并挂入到deadprops的列表 */ 10 struct device_node *parent;//parent、child以及sibling将所有的device node连接起来 11 struct device_node *child; 12 struct device_node *sibling; 13 struct kobject kobj; 14 unsigned long _flags; 15 void *data; 16 #if defined(CONFIG_SPARC) 17 const char *path_component_name; 18 unsigned int unique_id; 19 struct of_irq_controller *irq_trans; 20 #endif 21 };
struct device_node最终一般会被挂接到具体的struct device结构体。struct device_node结构体描述如下：
1 struct device {
2 ...
3
4 struct device_node *of_node; /* associated device tree node */
5 ...
6 }
4.3 函数__unflatten_device_tree
在__unflatten_device_tree()函数中，两次调用unflatten_dt_nodes()函数。第一次：是为了得到Device Tree转换成struct device_node和struct property结构体需要分配的内存大小。
第二次调用才是具体填充每一个struct device_node和struct property结构体。
那么Device Tree中的每一个node节点经过kernel处理都会生成一个struct device_node的结构体。
1 static void *__unflatten_device_tree(const void *blob, 2 struct device_node *dad, 3 struct device_node **mynodes, 4 void *(*dt_alloc)(u64 size, u64 align), 5 bool detached) 6 { 7 int size; 8 void *mem; 9 10 pr_debug(" -> unflatten_device_tree()\n"); 11 12 if (!blob) { 13 pr_debug("No device tree pointer\n"); 14 return NULL; 15 } 16 17 pr_debug("Unflattening device tree:\n"); 18 pr_debug("magic: %08x\n", fdt_magic(blob)); 19 pr_debug("size: %08x\n", fdt_totalsize(blob)); 20 pr_debug("version: %08x\n", fdt_version(blob)); 21 /*health check代码，例如检查DTB header的magic，确认blob的确指向一个DTB*/ 22 if (fdt_check_header(blob)) { 23 pr_err("Invalid device tree blob header\n"); 24 return NULL; 25 } 26 /*scan过程分成两轮，第一轮主要是确定device-tree structure的长度，保存在size变量中*/ 27 /* First pass, scan for size */ 28 size = unflatten_dt_nodes(blob, NULL, dad, NULL);//第一次调用此函数，为了得到Device Tree转换成struct device_node和struct property结构体需要分配的内存大小 29 if (size < 0) 30 return NULL; 31 32 size = ALIGN(size, 4); 33 pr_debug(" size is %d, allocating...\n", size); 34 /*初始化的时候，并不是扫描到一个node或者property就分配相应的内存，实际上内核是一次性的分配了一大片内存，这些内存包括了所有的struct device_node、node name、struct property所需要的内存*/ 35 /* Allocate memory for the expanded device tree */ 36 mem = dt_alloc(size + 4, __alignof__(struct device_node)); 37 if (!mem) 38 return NULL; 39 40 memset(mem, 0, size); 41 42 *(__be32 *)(mem + size) = cpu_to_be32(0xdeadbeef); 43 44 pr_debug(" unflattening %p...\n", mem); 45 46 /* Second pass, do actual unflattening */ 47 unflatten_dt_nodes(blob, mem, dad, mynodes);//第二次调用才是具体填充每一个struct device_node和struct property结构体 48 if (be32_to_cpup(mem + size) != 0xdeadbeef) 49 pr_warning("End of tree marker overwritten: %08x\n", 50 be32_to_cpup(mem + size)); 51 52 if (detached && mynodes) { 53 of_node_set_flag(*mynodes, OF_DETACHED); 54 pr_debug("unflattened tree is detached\n"); 55 } 56 57 pr_debug(" <- unflatten_device_tree()\n"); 58 return mem; 59 }
device tree 的初始化就算完成了，在以后的启动过程中，kernel 就会依据这个 dt 来初始化各个设备。
5 platform_device的创建
在linux kernel引入统一设备模型之后，bus、driver和device形成了设备模型中的铁三角。在驱动初始化的时候会将代表该driver的一个数据结构挂入bus上的driver链表，device的数据结构挂入bus上的devie链表，那么如何让device遇到“对”的那个driver呢？那么就要靠缘分了，也就是bus的match函数来完成。在传统的方式中，代码中会定义一个static struct platform_device *xxx_devices的静态数组，在初始化的时候调用platform_add_devices。这些静态定义的platform_device往往又需要静态定义各种resource，那么对于设备树，也就是需要根据device_node的树状结构（root是of_allnodes）将一个个的device node挂入到相应的总线device链表中即可。代码定义位于arch\arm\kernel\setup.c。
1 static int __init customize_machine(void) 2 { 3 /* 4 * customizes platform devices, or adds new ones 5 * On DT based machines, we fall back to populating the 6 * machine from the device tree, if no callback is provided, 7 * otherwise we would always need an init_machine callback. 8 */ 9 if (machine_desc->init_machine) 10 machine_desc->init_machine(); 11 12 return 0; 13 } 14 arch_initcall(customize_machine);
那么Linux系统是怎么知道哪些device node要注册为platform_device，哪些是用于i2c_client，哪些是用于spi_device？不知道你有没有注意到调用of_platform_populate的时候给它传递了一个参数of_default_bus_match_table
1 const struct of_device_id of_default_bus_match_table[] = { 2 { .compatible = "simple-bus", }, 3 #ifdef CONFIG_ARM_AMBA 4 { .compatible = "arm,amba-bus", }, 5 #endif /* CONFIG_ARM_AMBA */ 6 {} /* Empty terminated list */ 7 };
那么在dts文件会也会对对应的驱动进行配置
1 ap-apb { 2 compatible = "simple-bus"; 3 #address-cells = <1>; 4 #size-cells = <1>; 5 ranges; 6 7 uart0: serial@70000000 { 8 compatible = "sprd,sc9836-uart"; 9 reg = <0x70000000 0x100>; 10 interrupts = <GIC_SPI 2 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; 11 clock-names = "uart", "source","enable"; 12 clocks = <&clk_uart0>, <&ext_26m>, 13 <&clk_ap_apb_gates 13>; 14 status = "disabled"; 15 }; 16 }
如果某个device node的compatible属性的值与数组of_default_bus_match_table中的任意一个元素的compatible的值match，那么这个device node的child device node（device_node的child成员变量指向的是这个device node的子节点，也是一个链表）仍旧会被注册为platform_device。
5.1 函数of_platform_populate
init_machine函数中最终会调用of_platform_populate函数。下面来看看重点的解析过程，定位于：drivers\of\platform.c。
1 int of_platform_populate(struct device_node *root, 2 const struct of_device_id *matches, 3 const struct of_dev_auxdata *lookup, 4 struct device *parent) 5 { 6 struct device_node *child; 7 int rc = 0; 8 9 root = root ? of_node_get(root) : of_find_node_by_path("/"); 10 if (!root) 11 return -EINVAL; 12 13 for_each_child_of_node(root, child) { 14 rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, parent, true); 15 if (rc) 16 break; 17 } 18 19 of_node_put(root); 20 return rc; 21 }
该函数主要完成：
（1）获取根节点，如果传递进来的参数root为NULL，那么需要通过of_find_node_by_path函数找到device tree中的根节点。
（2）得到根节点之后，就可以通过这个根节点来遍历device tree中的节点了。得到一个子节点之后，调用of_platform_bus_create函数为每一个节点创建platform_device结构体。
5.2 函数of_find_node_opts_by_path
在分析函数of_platform_bus_create之前先分析下函数of_find_node_opts_by_path来获取根节点。
在这个函数中有一个很关键的全局变量：of_root，它的定义是在 drivers/of/base.c 里面：struct device_node *of_root;
它指向了 device tree 的根节点。那么，这个of_root又是咋来的呢？我们知道 device tree 是由 DTC（Device Tree Compiler）编译成二进制文件DTB（Ddevice Tree Blob）的，然后在系统上电之后由 bootloader 加载到内存中去，这个时候还没有device tree，而在内存中只有一个所谓的 DTB，这只是一个以某个内存地址开始的一堆原始的 dt 数据，没有树结构。kernel 的任务需要把这些数据转换成一个树结构然后再把这棵树的根节点的地址赋值给allnodes 就行了。这个过程一定是非常重要，因为没有这个 device tree 那所有的设备就没办法初始化，所以这个 dt 树的形成一定在 kernel 刚刚启动的时候就完成了。of_root的初始化如上述4.2分析。
1 struct device_node *of_find_node_opts_by_path(const char *path, const char **opts) 2 { 3 struct device_node *np = NULL; 4 struct property *pp; 5 unsigned long flags; 6 const char *separator = strchr(path, ':'); 7 8 if (opts) 9 *opts = separator ? separator + 1 : NULL; 10 11 if (strcmp(path, "/") == 0) 12 return of_node_get(of_root); 13 14 /* The path could begin with an alias */ 15 if (*path != '/') { 16 int len; 17 const char *p = separator; 18 19 if (!p) 20 p = strchrnul(path, '/'); 21 len = p - path; 22 23 /* of_aliases must not be NULL */ 24 if (!of_aliases) 25 return NULL; 26 27 for_each_property_of_node(of_aliases, pp) { 28 if (strlen(pp->name) == len && !strncmp(pp->name, path, len)) { 29 np = of_find_node_by_path(pp->value); 30 break; 31 } 32 } 33 if (!np) 34 return NULL; 35 path = p; 36 } 37 38 /* Step down the tree matching path components */ 39 raw_spin_lock_irqsave(&devtree_lock, flags); 40 if (!np) 41 np = of_node_get(of_root); 42 while (np && *path == '/') { 43 path++; /* Increment past '/' delimiter */ 44 np = __of_find_node_by_path(np, path); 45 path = strchrnul(path, '/'); 46 if (separator && separator < path) 47 break; 48 } 49 raw_spin_unlock_irqrestore(&devtree_lock, flags); 50 return np; 51 }
5.3 函数of_platform_bus_create
为每一个节点创建platform_device结构体。
1 static int of_platform_bus_create(struct device_node *bus,//要创建的device node 2 const struct of_device_id *matches,//要匹配的list 3 const struct of_dev_auxdata *lookup,//附属数据 4 struct device *parent, bool strict)//parent指向父节点,strict是否要求完全匹配 5 { 6 const struct of_dev_auxdata *auxdata; 7 struct device_node *child; 8 struct platform_device *dev; 9 const char *bus_id = NULL; 10 void *platform_data = NULL; 11 int rc = 0; 12 13 /* Make sure it has a compatible property */ 14 if (strict && (!of_get_property(bus, "compatible", NULL))) { 15 pr_debug("%s() - skipping %s, no compatible prop\n", 16 __func__, bus->full_name); 17 return 0; 18 } 19 20 auxdata = of_dev_lookup(lookup, bus);//在传入lookup table寻找和该device node匹配的附加数据 21 if (auxdata) {//如果找到，那么就用附加数据中的静态定义的内容 22 bus_id = auxdata->name; 23 platform_data = auxdata->platform_data; 24 } 25 /*ARM公司提供了CPU core，除此之外，它设计了AMBA的总线来连接SOC内的各个block。符合这个总线标准的SOC上的外设叫做ARM Primecell Peripherals。如果一个device node的compatible属性值是arm,primecell的话，可以调用of_amba_device_create来向amba总线上增加一个amba device*/ 26 if (of_device_is_compatible(bus, "arm,primecell")) { 27 /* 28 * Don't return an error here to keep compatibility with older 29 * device tree files. 30 */ 31 of_amba_device_create(bus, bus_id, platform_data, parent); 32 return 0; 33 } 34 /*如果不是ARM Primecell Peripherals，那么我们就需要向platform bus上增加一个platform device了*/ 35 dev = of_platform_device_create_pdata(bus, bus_id, platform_data, parent); 36 if (!dev || !of_match_node(matches, bus)) 37 return 0; 38 39 for_each_child_of_node(bus, child) { 40 pr_debug(" create child: %s\n", child->full_name); 41 rc = of_platform_bus_create(child, matches, lookup, &dev->dev, strict); 42 if (rc) { 43 of_node_put(child); 44 break; 45 } 46 } 47 of_node_set_flag(bus, OF_POPULATED_BUS); 48 return rc; 49 }
（1）需要确定节点是否有"compatible"属性，如果没有"compatible"属性，则直接返回，即不会创建platform设备的。
（2）如果"compatible"属性值有"arm,primecell"，则会调用of_amba_device_create函数去创建amba_device，它设计了AMBA的总线来连接SOC内的各个block。符合这个总线标准的SOC上的外设叫做ARM Primecell Peripherals
（3）如果不是ARM Primecell Peripherals，那么我们就需要向platform bus上增加一个platform device了，of_platform_device_create_pdata才是真正的platform_device
（4）一个device node可能是一个桥设备，因此要重复调用of_platform_bus_create来把所有的device node处理掉。
5.4 函数of_platform_device_create_pdata
1 static struct platform_device *of_platform_device_create_pdata( 2 struct device_node *np, 3 const char *bus_id, 4 void *platform_data, 5 struct device *parent) 6 { 7 struct platform_device *dev; 8 9 if (!of_device_is_available(np) || //检查status属性，确保是enable或者OK的 10 of_node_test_and_set_flag(np, OF_POPULATED)) 11 return NULL; 12 13 dev = of_device_alloc(np, bus_id, parent); 14 if (!dev) 15 goto err_clear_flag; 16 17 of_dma_configure(&dev->dev); 18 dev->dev.bus = &platform_bus_type; 19 dev->dev.platform_data = platform_data; 20 21 /* We do not fill the DMA ops for platform devices by default. 22 * This is currently the responsibility of the platform code 23 * to do such, possibly using a device notifier 24 */ 25 26 if (of_device_add(dev) != 0) { 27 platform_device_put(dev); 28 goto err_clear_flag; 29 } 30 31 return dev; 32 33 err_clear_flag: 34 of_node_clear_flag(np, OF_POPULATED); 35 return NULL; 36 }
（1）of_device_is_available函数，这个函数主要是用于检测"status"属性的，如果没有"status"属性，那还好说直接返回true。如果有"status"属性，而它的值又不是"okay"或"ok"，那么不好意思，返回false，否则还是返回true。所以"status"属性就是用来检测是否可用，是否需要创建platform_node
（2）of_device_alloc除了分配struct platform_device的内存，还分配了该platform device需要的resource的内存。当然，这就需要解析该device node的interrupt资源以及memory address资源。
（3）回到of_platform_device_create_pdata函数中，平台设备已经申请好了，然后对平台设备继续进行赋值操作，例如平台设备的总线赋值为平台总线，平台设备的私有数据赋值为platform_data，最终会调用of_device_add函数将平台设备注册到内核中。
也就是说当of_platform_populate()函数执行完毕，kernel就为DTB中所有包含compatible属性名的第一级node创建platform_device结构体，并向平台设备总线注册设备信息。如果第一级node的compatible属性值等于“simple-bus”、“simple-mfd”或者"arm,amba-bus"的话，kernel会继续为当前node的第二级包含compatible属性的node创建platform_device结构体，并注册设备。Linux系统下的设备大多都是挂载在平台总线下的，因此在平台总线被注册后，会根据of_root节点的树结构，去寻找该总线的子节点，所有的子节点将被作为设备注册到该总线上。
参考博文：
http://www.wowotech.net/device_model/dt-code-analysis.html
https://blog.csdn.net/thisway_diy/article/details/84336817
