u-boot-2018.09 DTS上 I2C节点的解析 （转）

这篇理下uboot上I2C总线挂载设备的整个流程。 其他总线（如SPI等）应是类同的思路。

uboot 中，以max8997挂载到s3c24xx i2c总线为例， dts里面的写法如下

aliases {
        i2c0 = &i2c_0;
        i2c1 = &i2c_1;
        i2c2 = &i2c_2;
        i2c3 = &i2c_3;
    };
    i2c_3: i2c@138b0000 {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        compatible = "samsung,s3c2440-i2c";
        reg = <0x138b0000 0x100>;
        interrupt-parent = <&gic>;
        interrupts = <5 61 0>;
     
        max8997-pmic@66 {
            compatible = "maxim,max8997";
            reg = <0x66 0 0>;
            voltage-regulators {
                valive_reg: LDO2 {
                     regulator-name = "VALIVE_1.1V_C210";
                     regulator-min-microvolt = <1100000>;
                     regulator-max-microvolt = <1100000>;
                     regulator-always-on;
                };
        };
    };

I2C bus号可以通过 fdtdec_find_aliases_for_id() 解析得到，以上面为例，i2c bus号为3.
实际的max8997驱动根据compatible="maxim,max8997" 来匹配DTS节点，max8997驱动主要内容如下。
可以看出，驱动完成的工作就是初始化一个struct dm_pmic_ops结构，而其读写直接调用dm_i2c_write/dm_read_read

static int max8997_write(struct udevice *dev, uint reg, const uint8_t *buff,int len)
    {
        return  dm_i2c_write(dev, reg, buff, len);
    }
     
    static int max8997_read(struct udevice *dev, uint reg, uint8_t *buff, int len)
    {
        return dm_i2c_read(dev, reg, buff, len);
    }
     
    static struct dm_pmic_ops max8997_ops = {
        .reg_count = max8997_reg_count,
        .read    = max8997_read,
        .write    = max8997_write,
    };
     
    static const struct udevice_id max8997_ids[] = {
        { .compatible = "maxim,max8997" },
        { },
    };
     
    U_BOOT_DRIVER(pmic_max8997) = {
        .name        = "max8997_pmic",
        .id        = UCLASS_PMIC,
        .of_match    = max8997_ids,
        .ops        = &max8997_ops,
    };

到这里，看起来很简单，难道就这样吗？ 不知道你是不是也有一脑子疑问：为什么这样可以？
要想知道为什么，就要进一步看dm_i2c_write/dm_i2c_read 的代码。

FILE： drive/i2c/i2c-uclass.c

int dm_i2c_read(struct udevice *dev, uint offset, uint8_t *buffer, int len)
    {
        struct dm_i2c_chip *chip = dev_get_parent_platdata(dev);
        struct udevice *bus = dev_get_parent(dev);
        struct dm_i2c_ops *ops = i2c_get_ops(bus);
        struct i2c_msg msg[2], *ptr;
    ......
        ptr = msg;
        if (!i2c_setup_offset(chip, offset, offset_buf, ptr))
            ptr++;
     
        if (len) {
            ptr->addr = chip->chip_addr;
            ptr->flags = chip->flags & DM_I2C_CHIP_10BIT ? I2C_M_TEN : 0;
            ptr->flags |= I2C_M_RD;
            ptr->len = len;
            ptr->buf = buffer;
            ptr++;
        }
        msg_count = ptr - msg;
     
        return ops->xfer(bus, msg, msg_count);
    }

函数dm_i2c_read里面直接调用到具体的i2c  ops操作，明显是通过parent、dev_get_parent_platdata(dev)
与 i2c_3节点compatible="samsung,s3c2440-i2c"对应的i2c驱动关联起来的。那怎么关联呢？
首先看下dev_get_parent_platdata()函数和i2c的总线驱动"i2c_s3c"。

FILE: drivers/core/device.c

void *dev_get_parent_platdata(struct udevice *dev)
    {
        if (!dev) {
            dm_warn("%s: null device\n", __func__);
            return NULL;
        }
     
        return dev->parent_platdata;
    }

FILE: drivers/i2c/s3c24x0_i2c.c

static const struct udevice_id s3c_i2c_ids[] = {
        { .compatible = "samsung,s3c2440-i2c" },
        { }
    };
     
    U_BOOT_DRIVER(i2c_s3c) = {
        .name    = "i2c_s3c",
        .id    = UCLASS_I2C,
        .of_match = s3c_i2c_ids,
        .ofdata_to_platdata = s3c_i2c_ofdata_to_platdata,
        .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct s3c24x0_i2c_bus),
        .ops    = &s3c_i2c_ops,
    };

函数dev_get_parent_platdata() 是直接返回了struct udevice 的parent_platdata指针。
总线驱动i2c_s3c，是挂载到UCLASS_I2C类的链上。
以下是i2c-uclass定义代码，parent_platdata指针，其实是在UCLASS_I2C类驱动中预留定义struct dm_i2c_chip的大小，并在child_post_bind()中初始化对应的片上总线地址，不同的i2c物理接口，对应不同的chip_addr地址。 例如上面的reg = <0x138b0000 0x100> 中 0x138b0000值。
在初始化每个i2c总线过程中，会给子节点创建struct dm_i2c_chip结构体，例如本文开头DTS的i2c_3下的子节点。i2c_child_post_bind() 里面 调用 i2c_chip_ofdata_to_platdata()  初始化 chip_addr

FILE ： drivers/i2c/i2c-uclass.c

UCLASS_DRIVER(i2c) = {
        .id        = UCLASS_I2C,
        .name        = "i2c",
        .flags        = DM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS,
    #if CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)
        .post_bind    = dm_scan_fdt_dev,
    #endif
        .post_probe    = i2c_post_probe,
        .per_device_auto_alloc_size = sizeof(struct dm_i2c_bus),
        .per_child_platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct dm_i2c_chip),
        .child_post_bind = i2c_child_post_bind,
    };

但是从上面的max8997驱动里面，以及到目前的分析为止，实际并没看到I2c关联的代码。dev->parent_platdata 是在哪里实现与i2c_3总线完成关联的呢？
注意看UCLASS_DRIVER(i2c)的定义，.post_bind就是这个关联操作的入口点。以下说下为什么，先看一个函数调用关系
.post_bind    = dm_scan_fdt_dev,
从list_bind_fdt()开始，i2c总线节点下的每个子节点都会轮询一遍后面的操作。其中，本文的关键就在device_bind_common()

dm_scan_fdt_dev()
     ->dm_scan_fdt_node()
         ->lists_bind_fdt(struct udevice *parent, ofnode node...)  ---节点“i2_3”下的每个子节点都会进入这里
             ->device_bind_with_driver_data(struct udevice *parent,... )
                 ->device_bind_common(struct udevice *parent, .......)
                     ->uclass_bind_device(struct udevice *dev)

static int device_bind_common(struct udevice *parent, const struct driver *drv,
                      const char *name, void *platdata,
                      ulong driver_data, ofnode node,
                      uint of_platdata_size, struct udevice **devp)
    {
    .....
     
        dev = calloc(1, sizeof(struct udevice));
        if (!dev)
            return -ENOMEM;
     
        INIT_LIST_HEAD(&dev->sibling_node);
        INIT_LIST_HEAD(&dev->child_head);
        INIT_LIST_HEAD(&dev->uclass_node);
    #ifdef CONFIG_DEVRES
        INIT_LIST_HEAD(&dev->devres_head);
    #endif
        dev->platdata = platdata;
        dev->driver_data = driver_data;
        dev->name = name;
        dev->node = node;
        dev->parent = parent;
        dev->driver = drv;
        dev->uclass = uc;
    .....
        if (parent) {
            size = parent->driver->per_child_platdata_auto_alloc_size;
            if (!size) {
                size = parent->uclass->uc_drv->
                        per_child_platdata_auto_alloc_size;
            }
            if (size) {
                dev->flags |= DM_FLAG_ALLOC_PARENT_PDATA;
                dev->parent_platdata = calloc(1, size);
                if (!dev->parent_platdata) {
                    ret = -ENOMEM;
                    goto fail_alloc3;
                }
            }
        }
     
        /* put dev into parent's successor list */
        if (parent)
            list_add_tail(&dev->sibling_node, &parent->child_head);
     
        ret = uclass_bind_device(dev);
    ....
        if (parent && parent->driver->child_post_bind) {
            ret = parent->driver->child_post_bind(dev);
            if (ret)
                goto fail_child_post_bind;
        }
    ....
    }

可以看出，这个函数的功能是创建一个struct  udevice, 并以入口参数初始化设备的ofnode、parent udevice等值， 这里parent就是i2c_3节点对应的i2c总线设备；并在这里分配struct dm_i2c_chip 结构体内存，并赋予向dev->parent_platdata, 以及在UCLASS_DRIVER(i2c)类的child_post_bind中对其初始化。

至此，i2c的流程就理通了。
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