0.引言

基于 ARM 內(nèi)核的 SoC 在引入設(shè)備樹技術(shù)之后，通過設(shè)備樹文件來描述不同的設(shè)備并匹配不同的驅(qū)動代碼，使得一個 kernel 鏡像文件可以支持多種設(shè)備。這種代碼可重用的思想不僅體現(xiàn)在設(shè)備樹文件中，在驅(qū)動代碼中同樣也有所體現(xiàn)。

其中之一就是驅(qū)動代碼中設(shè)備描述表-of_device_id。同一個 IP 集成到不同 SoC 或者根據(jù)應(yīng)用場景激活不同功能，可以通過 of_device_id 這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

對于同一個 IP 集成到不同 SoC 的應(yīng)用場景而言，其寄存器基地址以及時鐘等參數(shù)可能不同，但是 IP 功能基本一樣。那么可以通過 of_device_id 里的不同 data 條目獲取對應(yīng)的參數(shù)信息。例如 exynos 的 dsi IP，在不同版本的 SoC 中基地址不同，定義了 5 種 SoC 類型。在 dsi probe 時獲取其在 SoC 中的基地址。

下面驅(qū)動代碼表示該模塊需要支持多種不同時鐘頻率的初始化，可以定義一個 of_device_id 表，根據(jù)匹配到的設(shè)備信息為每一種時鐘提供獨立的初始化函數(shù)。由 of_device_id_match_data 獲取到不同的 init_fn，按照不同的 dev.of_node，執(zhí)行 return init_fn（np）;

以上應(yīng)用場景核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 of_device_id，關(guān)鍵的處理函數(shù)是 of_device_get_match_data（），當然，關(guān)于 of_device_id 的應(yīng)用場景不僅僅限于上面說的這兩種。

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) of_device_id

of_device_id 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下，定義在 mod_devicetable.h 中，組成也并不復(fù)雜。

1struct of_device_id {

2 char name［32］;

3 char type［32］;

4 char compatible［128］;

5 const void *data;

6};

mod_devicetable.h 這個文件最初并沒有 of_device_id 這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該文件的歷史暫時也只能查到 2005 年的 Linux-2.6.12-rc2

它的功能從最初的文件中也可以看到，主要是為 PCI 以及 USB 設(shè)備使用的，將設(shè)備的 vendor ID、subsystem ID、class 等信息提供給 scripts/table2alias.c，當系統(tǒng)新插入一個 PCI 或 USB 設(shè)備時，用戶空間程序根據(jù)對應(yīng)的 vendor ID 等信息來加載對應(yīng)的驅(qū)動程序。

2005 年 7 月 Linux-2.6.13-rc2 中提交了 of_match_id 這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼。

2.of_device_get_match_data（）

函數(shù)原型位于 drivers/of/device.c

1const void *of_device_get_match_data（

2 const struct device *dev）

3{

4 const struct of_device_id *match;

5

6 match = of_match_device（xxx）;

7 if （！match）

8 return NULL;

9

10 return match-》data;

11}

12EXPORT_SYMBOL（of_device_get_match_data）;

這個函數(shù)的返回值類型可強制轉(zhuǎn)換成任何類型，取決于驅(qū)動程序中例化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) of_device_id data。當然，由于 of_device_get_match_data 的函數(shù)返回值類型決定了不做強制類型轉(zhuǎn)換，也不會有問題。

代碼中增加下面的內(nèi)容，來追蹤 of_device_get_match_data 執(zhí)行流程。

#定義 of_device_id 并完成例化

#在 probe 函數(shù)中增加獲取數(shù)據(jù)的代碼

執(zhí)行結(jié)果顯示正確的獲取到了 of_device_id 各個成員例化的 value 值

#of_device_get_match_data（） 代碼流程

有幾種情況是無法獲取到數(shù)據(jù)的

解析 dtb 之后未創(chuàng)建設(shè)備結(jié)點

驅(qū)動代碼未實現(xiàn) of_device_id 設(shè)備表

of_device_id 成員 compatible、name、type 的值和設(shè)備樹中定義的同

基于模塊加載的并且可以熱插拔的驅(qū)動程序，可以在系統(tǒng)啟動后查看設(shè)備表信息。以定位出未獲取到設(shè)備表信息的故障原因。

3.查看設(shè)備表信息

能夠查看到設(shè)備表信息的一個前置條件是在定義 of_device_id 的時候，要將該設(shè)備表通過 MODULE_DEVICE_TABLE 來進行聲明注冊，否則在用戶空間是看不到的。其定義在/include/linux/module.h 中。type 可以是 of、usb、pci 等，name 為設(shè)備表的名字。

內(nèi)核中 scripts/mod/file2alias.c，用于將設(shè)備表導(dǎo)出到用戶空間 modules.alias 中，所以可以直接查看 modules.alias 文件。

也可以通過 modinfo 來查看 ko 文件符號信息！

設(shè)備表的定義如下，代碼定義了 name、type，那么設(shè)備樹里同樣也要定義：

刪除 MODULE_DEVICE_TABLE，modules.alias 里是沒有設(shè)備表信息的。

對于 of_device_id 而言，name、type、compatible 添加的方法：

#USB 設(shè)備表

1struct usb_device_id {

2 /* which fields to match against？ */

3 __u16 match_flags;

4

5 /* Used for product specific matches; range is inclusive */

6 __u16 idVendor;

7 __u16 idProduct;

8 __u16 bcdDevice_lo;

9 __u16 bcdDevice_hi;

10

11 /* Used for device class matches */

12 __u8 bDeviceClass;

13 __u8 bDeviceSubClass;

14 __u8 bDeviceProtocol;

15

16 /* Used for interface class matches */

17 __u8 bInterfaceClass;

18 __u8 bInterfaceSubClass;

19 __u8 bInterfaceProtocol;

20

21 /* Used for vendor-specific interface matches */

22 __u8 bInterfaceNumber;

23

24 /* not matched against */

25 kernel_ulong_t driver_info

26 __attribute__（（aligned（sizeof（kernel_ulong_t））））;

27};

#PCI 設(shè)備表

1struct pci_device_id {

2 __u32 vendor， device; /* Vendor and device ID or PCI_ANY_ID*/

3 __u32 subvendor， subdevice; /* Subsystem ID‘s or PCI_ANY_ID */

4 __u32 class， class_mask; /* （class，subclass，prog-if） triplet */

5 kernel_ulong_t driver_data; /* Data private to the driver */

6};

對于這兩種類型的設(shè)備，導(dǎo)出的符號信息和普通設(shè)備也不一樣。

PCI 設(shè)備導(dǎo)出到用戶空間的設(shè)備信息：

導(dǎo)出 PCI 設(shè)備信息的代碼

USB 設(shè)備導(dǎo)出到用戶空間的設(shè)備信息：

導(dǎo)出 USB 設(shè)備信息的代碼

除了上面三種設(shè)備描述 table 之外，kernel 還提供了很多種其他的設(shè)備描述表，定義在 include/linux/mod_devicetable.h

mod_devicetable.h 的 commit log：

https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/log/include/linux/mod_devicetable.h

編輯：jq