基于335X的UBOOT网口驱动分析
一、软硬件平台资料
1、 开发板：创龙AM3359核心板，网口采用RMII形式
2、 UBOOT版本：U-Boot-2016.05，采用FDT和DM。
参考链接：
https://blog.csdn.net/hahachenchen789/article/details/53339181
二、网口相关代码位置
1、 网口的PINMUX设置
RMII接口的相关PINMUX在MLO中进行设置，具体的设置代码为
|-board_init_f
|-board_early_init_f
|-set_mux_conf_regs
|-enable_board_pin_mux
configure_module_pin_mux(rmii1_pin_mux);
2、DTS文件中的CPSW的配置
&cpsw_emac0 {
phy_id = <&davinci_mdio>, <0x12>; //phy_id【1】为初始的phy_addr,为SW的PORT2口的ADDR。
phy-mode = "rmii"; //RMII 模式
};
&mac { //未使用此处配置
slaves = <1>;
pinctrl-names = "default", "sleep";
pinctrl-0 = <&cpsw_default>;
pinctrl-1 = <&cpsw_sleep>;
status = "okay";
};
&phy_sel {
rmii-clock-ext; //RMII模式的时钟为外部时钟
};
&davinci_mdio { //未使用此处配置
pinctrl-names = "default", "sleep";
pinctrl-0 = <&davinci_mdio_default>;
pinctrl-1 = <&davinci_mdio_sleep>;
status = "okay";
reset-gpios = <&gpio2 5 GPIO_ACTIVE_LOW>;
reset-delay-us = <2>; /* PHY datasheet states 1uS min */
};
3、 网口的初始化设置
网口的初始化在UBOOT中进行，具体设置代码为
|-board_init_r
|-init_sequence_r
|-initr_net
|- eth_initialize （eth-uclass.c）
三、有关网口的DM&FDT分析
1、 驱动实现方式
此版本的UBOOT中使用了FDT文件进行外设的相关配置，驱动模型使用了DM方式，有关FDT以及DM相关的知识请参考如下文章
https://blog.csdn.net/ooonebook/article/details/53206623
https://blog.csdn.net/ooonebook/article/details/53234020
2、 UBOOT中DM初始化
DM的初始化
.创建根设备root的udevice，存放在gd->dm_root中。
.根设备其实是一个虚拟设备，主要是为uboot的其他设备提供一个挂载点。
.初始化uclass链表gd->uclass_root
DM中udevice和uclass的解析
.udevice的创建和uclass的创建
.udevice和uclass的绑定
.uclass_driver和uclass的绑定
.driver和udevice的绑定
.部分driver函数的调用
（1）DM初始化调用过程
dm初始化的接口在dm_init_and_scan中。 可以发现在uboot relocate之前的initf_dm和之后的initr_dm都调用了这个函数。
static int initf_dm(void)
{
#if defined(CONFIG_DM) && defined(CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN)
int ret;
ret = dm_init_and_scan(true); // 调用dm_init_and_scan对DM进行初始化和设备的解析
if (ret)
return ret;
#endif
return 0;
}
#ifdef CONFIG_DM
static int initr_dm(void)
{
int ret;
/* Save the pre-reloc driver model and start a new one */
gd->dm_root_f = gd->dm_root; // 存储relocate之前的根设备
gd->dm_root = NULL;
ret = dm_init_and_scan(false); // 调用dm_init_and_scan对DM进行初始化和设备的解析
if (ret)
return ret;
return 0;
}
#endif
主要区别在于参数。
首先说明一下dts节点中的“u-boot,dm-pre-reloc”属性，当设置了这个属性时，则表示这个设备在relocate之前就需要使用。
当dm_init_and_scan的参数为true时，只会对带有“u-boot,dm-pre-reloc”属性的节点进行解析。而当参数为false的时候，则会对所有节点都进行解析。
由于“u-boot,dm-pre-reloc”的情况比较少，所以这里只学习参数为false的情况。也就是initr_dm里面的dm_init_and_scan(false);。
dm_init_and_scan（driver/core/root.c）说明
int dm_init_and_scan(bool pre_reloc_only)
{
int ret;
ret = dm_init(); // DM的初始化
if (ret) {
debug("dm_init() failed: %d ", ret);
return ret;
}
ret = dm_scan_platdata(pre_reloc_only); // 从平台设备中解析udevice和uclass
if (ret) {
debug("dm_scan_platdata() failed: %d ", ret);
return ret;
}
if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)) {
ret = dm_scan_fdt(gd->fdt_blob, pre_reloc_only); // 从dtb中解析udevice和uclass
if (ret) {
debug("dm_scan_fdt() failed: %d ", ret);
return ret;
}
}
ret = dm_scan_other(pre_reloc_only);
if (ret)
return ret;
return 0;
}
DM的初始化—dm_init（driver/core/root.c）
#define DM_ROOT_NON_CONST (((gd_t *)gd)->dm_root) // 宏定义根设备指针gd->dm_root
#define DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST (((gd_t *)gd)->uclass_root) // 宏定义gd->uclass_root，uclass的链表
int dm_init(void)
{
int ret;
if (gd->dm_root) {
// 根设备已经存在，说明DM已经初始化过了
dm_warn("Virtual root driver already exists! ");
return -EINVAL;
}
INIT_LIST_HEAD(&DM_UCLASS_ROOT_NON_CONST);
// 初始化uclass链表
ret = device_bind_by_name(NULL, false, &root_info, &DM_ROOT_NON_CONST);
// DM_ROOT_NON_CONST是指根设备udevice，root_info是表示根设备的设备信息
// device_bind_by_name会查找和设备信息匹配的driver，然后创建对应的udevice和uclass并进行绑定，最后放在DM_ROOT_NON_CONST中。
// device_bind_by_name后续我们会进行说明，这里我们暂时只需要了解root根设备的udevice以及对应的uclass都已经创建完成。
if (ret)
return ret;
#if CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL)
DM_ROOT_NON_CONST->of_offset = 0;
#endif
ret = device_probe(DM_ROOT_NON_CONST);
// 对根设备执行probe操作，
// device_probe后续再进行说明
if (ret)
return ret;
return 0;
}
这里就完成的DM的初始化了
1）创建根设备root的udevice，存放在gd->dm_root中。
2）初始化uclass链表gd->uclass_root
（2）从平台设备中解析udevice和uclass—dm_scan_platdata（不涉及）
（3）从dtb中解析udevice和uclass——dm_scan_fdt
对应代码如下driver/core/root.c
int dm_scan_fdt(const void *blob, bool pre_reloc_only)
// 此时传进来的参数blob=gd->fdt_blob， pre_reloc_only=0
{
return dm_scan_fdt_node(gd->dm_root, blob, 0, pre_reloc_only);
// 直接调用dm_scan_fdt_node
}
int dm_scan_fdt_node(struct udevice *parent, const void *blob, int offset,
bool pre_reloc_only)
// 此时传进来的参数
// parent=gd->dm_root，表示以root设备作为父设备开始解析
// blob=gd->fdt_blob，指定了对应的dtb
// offset=0，从偏移0的节点开始扫描
// pre_reloc_only=0，不只是解析relotion之前的设备
{
int ret = 0, err;
/* 以下步骤相当于是遍历每一个dts节点并且调用lists_bind_fdt对其进行解析 */
for (offset = fdt_first_subnode(blob, offset);
// 获得blob设备树的offset偏移下的节点的第一个子节点
offset > 0;
offset = fdt_next_subnode(blob, offset)) {
// 循环查找下一个子节点
if (!fdtdec_get_is_enabled(blob, offset)) {
// 判断节点状态是否是disable，如果是的话直接忽略
dm_dbg(" - ignoring disabled device ");
continue;
}
err = lists_bind_fdt(parent, blob, offset, NULL);
// 解析绑定这个节点，dm_scan_fdt的核心，下面具体分析
if (err && !ret) {
ret = err;
debug("%s: ret=%d ", fdt_get_name(blob, offset, NULL),
ret);
}
}
return ret;
}
lists_bind_fdt是从dtb中解析udevice和uclass的核心。
其具体实现如下： driver/core/lists.c
int lists_bind_fdt(struct udevice *parent, const void *blob, int offset,
struct udevice **devp)
// parent指定了父设备，通过blob和offset可以获得对应的设备的dts节点，对应udevice结构通过devp返回
{
struct driver *driver = ll_entry_start(struct driver, driver);
// 获取driver table地址
const int n_ents = ll_entry_count(struct driver, driver);
// 获取driver table长度
const struct udevice_id *id;
struct driver *entry;
struct udevice *dev;
bool found = false;
const char *name;
int result = 0;
int ret = 0;
dm_dbg("bind node %s ", fdt_get_name(blob, offset, NULL));
// 打印当前解析的节点的名称
if (devp)
*devp = NULL;
for (entry = driver; entry != driver + n_ents; entry++) {
// 遍历driver table中的所有driver，具体参考三、4一节
ret = driver_check_compatible(blob, offset, entry->of_match,
&id);
// 判断driver中的compatibile字段和dts节点是否匹配
name = fdt_get_name(blob, offset, NULL);
// 获取节点名称
if (ret == -ENOENT) {
continue;
} else if (ret == -ENODEV) {
dm_dbg("Device '%s' has no compatible string ", name);
break;
} else if (ret) {
dm_warn("Device tree error at offset %d ", offset);
result = ret;
break;
}
dm_dbg(" - found match at '%s' ", entry->name);
ret = device_bind(parent, entry, name, NULL, offset, &dev);
// 找到对应的driver，调用device_bind进行绑定，会在这个函数中创建对应udevice和uclass并切进行绑定，后面继续说明
if (ret) {
dm_warn("Error binding driver '%s': %d ", entry->name,
ret);
return ret;
} else {
dev->driver_data = id->data;
found = true;
if (devp)
*devp = dev;
// 将udevice设置到devp指向的地方中，进行返回
}
break;
}
if (!found && !result && ret != -ENODEV) {
dm_dbg("No match for node '%s' ",
fdt_get_name(blob, offset, NULL));
}
return result;
}
在device_bind中实现了udevice和uclass的创建和绑定以及一些初始化操作，这里专门学习一下device_bind。
device_bind的实现如下(去除部分代码)
driver/core/device.c
int device_bind(struct udevice *parent, const struct driver *drv,
const char *name, void *platdata, int of_offset,
struct udevice **devp)
// parent:父设备
// drv：设备对应的driver
// name：设备名称
// platdata：设备的平台数据指针
// of_offset：在dtb中的偏移，即代表了其dts节点
// devp：所创建的udevice的指针，用于返回
{
struct udevice *dev;
struct uclass *uc;
int size, ret = 0;
ret = uclass_get(drv->id, &uc);
// 获取driver id对应的uclass，如果uclass原先并不存在，那么会在这里创建uclass并其uclass_driver进行绑定
dev = calloc(1, sizeof(struct udevice));
// 分配一个udevice
dev->platdata = platdata; // 设置udevice的平台数据指针
dev->name = name; // 设置udevice的name
dev->of_offset = of_offset; // 设置udevice的dts节点偏移
dev->parent = parent; // 设置udevice的父设备
dev->driver = drv; // 设置udevice的对应的driver，相当于driver和udevice的绑定
dev->uclass = uc; // 设置udevice的所属uclass
dev->seq = -1;
dev->req_seq = -1;
if (CONFIG_IS_ENABLED(OF_CONTROL) && CONFIG_IS_ENABLED(DM_SEQ_ALIAS)) {
/*
* Some devices, such as a SPI bus, I2C bus and serial ports
* are numbered using aliases.
*
* This is just a 'requested' sequence, and will be
* resolved (and ->seq updated) when the device is probed.
*/
if (uc->uc_drv->flags & DM_UC_FLAG_SEQ_ALIAS) {
if (uc->uc_drv->name && of_offset != -1) {
fdtdec_get_alias_seq(gd->fdt_blob,
uc->uc_drv->name, of_offset,
&dev->req_seq);
}
// 设置udevice的alias请求序号
}
}
if (!dev->platdata && drv->platdata_auto_alloc_size) {
dev->flags |= DM_FLAG_ALLOC_PDATA;
dev->platdata = calloc(1, drv->platdata_auto_alloc_size);
// 为udevice分配平台数据的空间，由driver中的platdata_auto_alloc_size决定
}
size = uc->uc_drv->per_device_platdata_auto_alloc_size;
if (size) {
dev->flags |= DM_FLAG_ALLOC_UCLASS_PDATA;
dev->uclass_platdata = calloc(1, size);
// 为udevice分配给其所属uclass使用的平台数据的空间，由所属uclass的driver中的per_device_platdata_auto_alloc_size决定
}
/* put dev into parent's successor list */
if (parent)
list_add_tail(&dev->sibling_node, &parent->child_head);
// 添加到父设备的子设备链表中
ret = uclass_bind_device(dev);
// uclass和udevice进行绑定，主要是实现了将udevice链接到uclass的设备链表中
/* if we fail to bind we remove device from successors and free it */
if (drv->bind) {
ret = drv->bind(dev);
// 执行udevice对应driver的bind函数
}
if (parent && parent->driver->child_post_bind) {
ret = parent->driver->child_post_bind(dev);
// 执行父设备的driver的child_post_bind函数
}
if (uc->uc_drv->post_bind) {
ret = uc->uc_drv->post_bind(dev);
if (ret)
goto fail_uclass_post_bind;
// 执行所属uclass的post_bind函数
}
if (devp)
*devp = dev;
// 将udevice进行返回
dev->flags |= DM_FLAG_BOUND;
// 设置已经绑定的标志
// 后续可以通过dev->flags & DM_FLAG_ACTIVATED或者device_active宏来判断设备是否已经被激活
return 0;
在init_sequence_r中的initr_dm中，完成了FDT的解析，解析了所有的外设node,并针对各个节点进行了 udevice和uclass的创建，以及各个组成部分的绑定关系。
注意，这里只是绑定，即调用了driver的bind函数，但是设备还没有真正激活，也就是还没有执行设备的probe函数。
将在网口初始化阶段进行相关driver的bind操作。
四、网口的初始化过程分析
1、 eth_initialize函数
网口初始化，其中最主要的工作是调用uclass_first_device(UCLASS_ETH, &dev)函数，从uclass的设备链表中获取第一个udevice，并且进行probe。最终，是通过调用device_probe(dev)进行网口设备的激活和驱动的注册。下面分析device_probe(dev)的实现的部分过程。
int device_probe(struct udevice *dev)
{
const struct driver *drv;
int size = 0;
int ret;
int seq;
if (dev->flags & DM_FLAG_ACTIVATED)
return 0;
// 表示这个设备已经被激活了
drv = dev->driver;
assert(drv);
// 获取这个设备对应的driver
/* Allocate private data if requested and not reentered */
if (drv->priv_auto_alloc_size && !dev->priv) {
dev->priv = alloc_priv(drv->priv_auto_alloc_size, drv->flags);
// 为设备分配私有数据
}
/* Allocate private data if requested and not reentered */
size = dev->uclass->uc_drv->per_device_auto_alloc_size;
if (size && !dev->uclass_priv) {
dev->uclass_priv = calloc(1, size);
// 为设备所属uclass分配私有数据
}
// 这里过滤父设备的probe
seq = uclass_resolve_seq(dev);
if (seq < 0) {
ret = seq;
goto fail;
}
dev->seq = seq;
dev->flags |= DM_FLAG_ACTIVATED;
// 设置udevice的激活标志
ret = uclass_pre_probe_device(dev);
// uclass在probe device之前的一些函数的调用
if (drv->ofdata_to_platdata && dev->of_offset >= 0) {
ret = drv->ofdata_to_platdata(dev);
// 调用driver中的ofdata_to_platdata将dts信息转化为设备的平台数据
}
if (drv->probe) {
ret = drv->probe(dev);
// 调用driver的probe函数，到这里设备才真正激活了
}
ret = uclass_post_probe_device(dev);
return ret;
}
主要工作归纳如下：
.分配设备的私有数据
.对父设备进行probe
.执行probe device之前uclass需要调用的一些函数
.调用driver的ofdata_to_platdata，将dts信息转化为设备的平台数据（重要）
.调用driver的probe函数（重要）
.执行probe device之后uclass需要调用的一些函数
在CPSW.c中有相关定义：
U_BOOT_DRIVER(eth_cpsw) = {
.name = "eth_cpsw",
.id = UCLASS_ETH,
.of_match = cpsw_eth_ids,
.ofdata_to_platdata = cpsw_eth_ofdata_to_platdata,
.probe = cpsw_eth_probe,
.ops = &cpsw_eth_ops,
.priv_auto_alloc_size = sizeof(struct cpsw_priv),
.platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct eth_pdata),
.flags = DM_FLAG_ALLOC_PRIV_DMA,
};
2、有关DTS配置信息转化的函数（drv->ofdata_to_platdata）
static int cpsw_eth_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
{
struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
struct cpsw_priv *priv = dev_get_priv(dev);
const char *phy_mode;
const char *phy_sel_compat = NULL;
const void *fdt = gd->fdt_blob;
int node = dev->of_offset;
int subnode;
int slave_index = 0;
int active_slave;
int ret;
pdata->iobase = dev_get_addr(dev);
priv->data.version = CPSW_CTRL_VERSION_2;
priv->data.bd_ram_ofs = CPSW_BD_OFFSET;
priv->data.ale_reg_ofs = CPSW_ALE_OFFSET;
priv->data.cpdma_reg_ofs = CPSW_CPDMA_OFFSET;
priv->data.mdio_div = CPSW_MDIO_DIV;
priv->data.host_port_reg_ofs = CPSW_HOST_PORT_OFFSET,
pdata->phy_interface = -1;
priv->data.cpsw_base = pdata->iobase;
priv->data.channels = fdtdec_get_int(fdt, node, "cpdma_channels", -1);
if (priv->data.channels <= 0) {
printf("error: cpdma_channels not found in dt ");
return -ENOENT;
}
priv->data.slaves = fdtdec_get_int(fdt, node, "slaves", -1);
if (priv->data.slaves <= 0) {
printf("error: slaves not found in dt ");
return -ENOENT;
}
priv->data.slave_data = malloc(sizeof(struct cpsw_slave_data) *
priv->data.slaves);
priv->data.ale_entries = fdtdec_get_int(fdt, node, "ale_entries", -1);
if (priv->data.ale_entries <= 0) {
printf("error: ale_entries not found in dt ");
return -ENOENT;
}
priv->data.bd_ram_ofs = fdtdec_get_int(fdt, node, "bd_ram_size", -1);
if (priv->data.bd_ram_ofs <= 0) {
printf("error: bd_ram_size not found in dt ");
return -ENOENT;
}
priv->data.mac_control = fdtdec_get_int(fdt, node, "mac_control", -1);
if (priv->data.mac_control <= 0) {
printf("error: ale_entries not found in dt ");
return -ENOENT;
}
active_slave = fdtdec_get_int(fdt, node, "active_slave", 0);
priv->data.active_slave = active_slave;
fdt_for_each_subnode(fdt, subnode, node) {
int len;
const char *name;
name = fdt_get_name(fdt, subnode, &len);
if (!strncmp(name, "mdio", 4)) {
u32 mdio_base;
mdio_base = cpsw_get_addr_by_node(fdt, subnode);
if (mdio_base == FDT_ADDR_T_NONE) {
error("Not able to get MDIO address space ");
return -ENOENT;
}
priv->data.mdio_base = mdio_base;
}
if (!strncmp(name, "slave", 5)) {
u32 phy_id[2];
if (slave_index >= priv->data.slaves)
continue;
phy_mode = fdt_getprop(fdt, subnode, "phy-mode", NULL);
if (phy_mode)
priv->data.slave_data[slave_index].phy_if =
phy_get_interface_by_name(phy_mode);
priv->data.slave_data[slave_index].phy_of_handle =
fdtdec_lookup_phandle(fdt, subnode, "phy-handle");
if (priv->data.slave_data[slave_index].phy_of_handle >= 0) {
priv->data.slave_data[slave_index].phy_addr =
fdtdec_get_int(gd->fdt_blob,
priv->data.slave_data[slave_index].phy_of_handle,
"reg", -1);
} else {
fdtdec_get_int_array(fdt, subnode, "phy_id", phy_id, 2);
priv->data.slave_data[slave_index].phy_addr = phy_id[1];
}
slave_index++;
}
if (!strncmp(name, "cpsw-phy-sel", 12)) {
priv->data.gmii_sel = cpsw_get_addr_by_node(fdt,
subnode);
if (priv->data.gmii_sel == FDT_ADDR_T_NONE) {
error("Not able to get gmii_sel reg address ");
return -ENOENT;
}
if (fdt_get_property(fdt, subnode, "rmii-clock-ext",
NULL))
{
priv->data.rmii_clock_external = true;
printf("data.rmii_clock_external is true ");
}
phy_sel_compat = fdt_getprop(fdt, subnode, "compatible",
NULL);
if (!phy_sel_compat) {
printf("Not able to get gmii_sel compatible ");
return -ENOENT;
}
}
}
priv->data.slave_data[0].slave_reg_ofs = CPSW_SLAVE0_OFFSET;
priv->data.slave_data[0].sliver_reg_ofs = CPSW_SLIVER0_OFFSET;
if (priv->data.slaves == 2) {
priv->data.slave_data[1].slave_reg_ofs = CPSW_SLAVE1_OFFSET;
priv->data.slave_data[1].sliver_reg_ofs = CPSW_SLIVER1_OFFSET;
}
ret = ti_cm_get_macid(dev, active_slave, pdata->enetaddr);
if (ret < 0) {
error("cpsw read efuse mac failed ");
return ret;
}
pdata->phy_interface = priv->data.slave_data[active_slave].phy_if;
if (pdata->phy_interface == -1) {
debug("%s: Invalid PHY interface '%s' ", __func__, phy_mode);
return -EINVAL;
}
/* Select phy interface in control module */
cpsw_phy_sel(priv, phy_sel_compat, pdata->phy_interface);
return 0;
}
可以看到，在cpsw_eth_ofdata_to_platdata函数中将各种与CPSW有关的平台数据宏定义以及DTS中的配置信息（包含个子节点）转化为了平台数据存储在了priv->data的相关部分中。主要涉及priv->data的相关设置，此部分重要的信息是MAC的接口形式，比如RMII的设置，RMII时钟的使能，phy_addr的设置。
3、有关驱动注册的函数（drv->probe(dev)）
static int cpsw_eth_probe(struct udevice *dev)
{
struct cpsw_priv *priv = dev_get_priv(dev);
printf("cpsw_eth_probe now ");
priv->dev = dev;
return _cpsw_register(priv);
}
TI对于网卡设备的通用管理是CPSW方式，通过cpsw_priv结构体来进行相关的管理，cpsw_priv结构体中包含有CPSW平台数据、cpsw_slave的信息、priv->bus（MII接口管理）、phy_device设备的配置及管理等。
cpsw_register(priv)函数主要进行以下工作
（1）、首先是声明几个结构体变量，其中包括cpsw的主：cpsw_priv和从：cpsw_slave，然后是设置cpsw的基础寄存器的地址cpsw_base，然后调用calloc函数为这些结构体分配空间。
struct cpsw_slave *slave;
struct cpsw_platform_data *data = &priv->data;
void *regs = (void *)data->cpsw_base;
priv->slaves = malloc(sizeof(struct cpsw_slave) * data->slaves);
（2）、分配好后对priv结构体中的成员进行初始化，host_port=0表示主机端口号是0，然后成员的寄存器的偏移地址进行初始化。
Priv->host_port = data->host_port_num;
priv->regs = regs;
priv->host_port_regs = regs + data->host_port_reg_ofs;
priv->dma_regs = regs + data->cpdma_reg_ofs;
priv->ale_regs = regs + data->ale_reg_ofs;
priv->descs = (void *)regs + data->bd_ram_ofs;
（3）、对每个salve进行初始化，这里采用for循环的意义在于可能有多个网卡，am335支持双网卡。
for_each_slave(slave, priv) {
cpsw_slave_setup(slave, idx, priv);
idx = idx + 1;
}
（4）、对MDIO接口的操作集进行初始化配置
cpsw_mdio_init(priv->dev->name, data->mdio_base, data->mdio_div);
.进行了mii_dev设备的创建
.进行了mdio_regs寄存器的配置（set enable and clock divider）
.进行了cpsw_mdio_read/ cpsw_mdio_write的定义（用此函数对PHY进行读写）
.mii_dev设备注册（加到mii_devs链表，并指定为current_mii）
(4)指定priv->bus为上一步创建的设备
priv->bus = miiphy_get_dev_by_name(priv->dev->name);
(5) phydev初始化/配置（重点）
cpsw_phy_init函数定义：
static int cpsw_phy_init(struct eth_device *dev, struct cpsw_slave *slave)
{
struct cpsw_priv *priv = (struct cpsw_priv *)dev->priv;
struct phy_device *phydev;
u32 supported = PHY_GBIT_FEATURES;
printf("cpsw_phy_init ");
printf("phy_addr:%d ",slave->data->phy_addr);
phydev = phy_connect(priv->bus,
slave->data->phy_addr,
dev,
slave->data->phy_if);
if (!phydev)
return -1;
phydev->supported &= supported;
phydev->advertising = phydev->supported;
priv->phydev = phydev;
phy_config(phydev);
return 1;
}
该函数调用phy_connect函数连接网卡，返回的值如果合理就调用phy_config函数对该网卡进行配置，主要是配置网卡的速率和半双工，自动协商等，此部分需要再进一步调试熟悉。
首先分析phy_connect函数：
struct phy_device *phy_connect(struct mii_dev *bus, int addr,
struct eth_device *dev, phy_interface_t interface)
#endif
{
struct phy_device *phydev;
phydev = phy_find_by_mask(bus, 1 << addr, interface);
if (phydev)
phy_connect_dev(phydev, dev);
else
printf("Could not get PHY for %s: addr %d ", bus->name, addr);
return phydev;
}
该函数首先调用phy_find_by_mask函数查询网卡设备，如果存在则调用phy_connect_dev函数连接，否则就打印出错信息
struct phy_device *phy_find_by_mask(struct mii_dev *bus, unsigned phy_mask,
phy_interface_t interface)
{
/* Reset the bus */
if (bus->reset) {
bus->reset(bus);
/* Wait 15ms to make sure the PHY has come out of hard reset */
udelay(15000);
}
return get_phy_device_by_mask(bus, phy_mask, interface);
}
该函数主要是调用get_phy_device_by_mask函数进行设备的查找，get_phy_device_by_mask函数的实现至关重要，包含了对于网卡的主要mdio通信。
static struct phy_device *get_phy_device_by_mask(struct mii_dev *bus,
unsigned phy_mask, phy_interface_t interface)
{
int i;
struct phy_device *phydev;
phydev = search_for_existing_phy(bus, phy_mask, interface);
if (phydev)
return phydev;
/* Try Standard (ie Clause 22) access */
/* Otherwise we have to try Clause 45 */
for (i = 0; i < 5; i++) {
phydev = create_phy_by_mask(bus, phy_mask,
i ? i : MDIO_DEVAD_NONE, interface);
if (IS_ERR(phydev))
return NULL;
if (phydev)
return phydev;
}
printf("Phy %d not found ", ffs(phy_mask) - 1);
return phy_device_create(bus, ffs(phy_mask) - 1, 0xffffffff, interface);
}
该函数首先调用search_for_existing_phy函数查找当前存在的设备，如果存在则将该设备返回，不存在则调用create_phy_by_mask函数进行创建。重点看下create_phy_by_mask函数
static struct phy_device *create_phy_by_mask(struct mii_dev *bus,
unsigned phy_mask, int devad, phy_interface_t interface)
{
u32 phy_id = 0xffffffff;
while (phy_mask) {
int addr = ffs(phy_mask) - 1;
int r = get_phy_id(bus, addr, devad, &phy_id);
/* If the PHY ID is mostly f's, we didn't find anything */
if (r == 0 && (phy_id & 0x1fffffff) != 0x1fffffff)
return phy_device_create(bus, addr, phy_id, interface);
phy_mask &= ~(1 << addr);
}
return NULL;
}
该函数调用get_phy_id函数让处理器通过mdio总线查看网卡寄存器存储的ID，如果ID都是f，说明没有ID，就返回空，否则返回phy_device_create函数进行创建一个网卡设备。
get_phy_id函数实现：
int __weak get_phy_id(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, u32 *phy_id)
{
int phy_reg;
/* Grab the bits from PHYIR1, and put them
* in the upper half */
phy_reg = bus->read(bus, addr, devad, MII_PHYSID1);
if (phy_reg < 0)
return -EIO;
*phy_id = (phy_reg & 0xffff) << 16;
/* Grab the bits from PHYIR2, and put them in the lower half */
phy_reg = bus->read(bus, addr, devad, MII_PHYSID2);
if (phy_reg < 0)
return -EIO;
*phy_id |= (phy_reg & 0xffff);
return 0;
}
该函数就调用了bus->read总线读函数，来读取网卡寄存器的值，这里是读取寄存器存储的网卡ID，bus->read函数定义为cpsw_mdio_read
之后的phy_device_create函数为新创建一个phy_device及相关参数，以及相对应的phy_driver。
static struct phy_device *phy_device_create(struct mii_dev *bus, int addr,
u32 phy_id,
phy_interface_t interface)
{
struct phy_device *dev;
/* We allocate the device, and initialize the
* default values */
dev = malloc(sizeof(*dev));
if (!dev) {
printf("Failed to allocate PHY device for %s:%d ",
bus->name, addr);
return NULL;
}
memset(dev, 0, sizeof(*dev));
dev->duplex = -1;
dev->link = 0;
dev->interface = interface;
dev->autoneg = AUTONEG_ENABLE;
dev->addr = addr;
dev->phy_id = phy_id;
dev->bus = bus;
dev->drv = get_phy_driver(dev, interface);
phy_probe(dev);
bus->phymap[addr] = dev;
return dev;
}
其中get_phy_driver会根据phy_id进行phy_driver的查找，若没有找到，则分配一个"Generic PHY"。
综上：cpsw_eth_probe的最终结果，是初始化了cpsw_priv各个部分，包括各个参数及mii_dev及phy_dev.
其中phy_dev非常重要，从后面的逻辑看出，phy_dev存在的情况下会根据LINK状态下的mac_control值对slave->sliver->mac_control寄存器进行配置。这决定了RMII接口的正确配置。
所以，必须有一个phy_dev？或者有一个mac_control值对slave->sliver->mac_control寄存器进行配置？
- 驱动的初始化及调用
eth_init->eth_get_ops(current)->start(current)来进行网口通信的底层配置
static int cpsw_eth_start(struct udevice *dev)
{
struct eth_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
struct cpsw_priv *priv = dev_get_priv(dev);
printf("cpsw_eth_start_now ");
return _cpsw_init(priv, pdata->enetaddr);
}
static int _cpsw_init(struct cpsw_priv *priv, u8 *enetaddr)
{
struct cpsw_slave *slave;
int i, ret;
printf("_cpsw_init now ");
/* soft reset the controller and initialize priv */
setbit_and_wait_for_clear32(&priv->regs->soft_reset);
/* initialize and reset the address lookup engine */
cpsw_ale_enable(priv, 1);
cpsw_ale_clear(priv, 1);
cpsw_ale_vlan_aware(priv, 0); /* vlan unaware mode */
/* setup host port priority mapping */
__raw_writel(0x76543210, &priv->host_port_regs->cpdma_tx_pri_map);
__raw_writel(0, &priv->host_port_regs->cpdma_rx_chan_map);
/* disable priority elevation and enable statistics on all ports */
__raw_writel(0, &priv->regs->ptype);
/* enable statistics collection only on the host port */
__raw_writel(BIT(priv->host_port), &priv->regs->stat_port_en);
__raw_writel(0x7, &priv->regs->stat_port_en);
cpsw_ale_port_state(priv, priv->host_port, ALE_PORT_STATE_FORWARD);
cpsw_ale_add_ucast(priv, enetaddr, priv->host_port, ALE_SECURE);
cpsw_ale_add_mcast(priv, net_bcast_ethaddr, 1 << priv->host_port);
for_active_slave(slave, priv)
cpsw_slave_init(slave, priv);
cpsw_update_link(priv);
/* init descriptor pool */
for (i = 0; i < NUM_DESCS; i++) {
desc_write(&priv->descs[i], hw_next,
(i == (NUM_DESCS - 1)) ? 0 : &priv->descs[i+1]);
}
priv->desc_free = &priv->descs[0];
/* initialize channels */
if (priv->data.version == CPSW_CTRL_VERSION_2) {
memset(&priv->rx_chan, 0, sizeof(struct cpdma_chan));
priv->rx_chan.hdp = priv->dma_regs + CPDMA_RXHDP_VER2;
priv->rx_chan.cp = priv->dma_regs + CPDMA_RXCP_VER2;
priv->rx_chan.rxfree = priv->dma_regs + CPDMA_RXFREE;
memset(&priv->tx_chan, 0, sizeof(struct cpdma_chan));
priv->tx_chan.hdp = priv->dma_regs + CPDMA_TXHDP_VER2;
priv->tx_chan.cp = priv->dma_regs + CPDMA_TXCP_VER2;
} else {
memset(&priv->rx_chan, 0, sizeof(struct cpdma_chan));
priv->rx_chan.hdp = priv->dma_regs + CPDMA_RXHDP_VER1;
priv->rx_chan.cp = priv->dma_regs + CPDMA_RXCP_VER1;
priv->rx_chan.rxfree = priv->dma_regs + CPDMA_RXFREE;
memset(&priv->tx_chan, 0, sizeof(struct cpdma_chan));
priv->tx_chan.hdp = priv->dma_regs + CPDMA_TXHDP_VER1;
priv->tx_chan.cp = priv->dma_regs + CPDMA_TXCP_VER1;
}
/* clear dma state */
setbit_and_wait_for_clear32(priv->dma_regs + CPDMA_SOFTRESET);
if (priv->data.version == CPSW_CTRL_VERSION_2) {
for (i = 0; i < priv->data.channels; i++) {
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXHDP_VER2 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXFREE + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXCP_VER2 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_TXHDP_VER2 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_TXCP_VER2 + 4
* i);
}
} else {
for (i = 0; i < priv->data.channels; i++) {
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXHDP_VER1 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXFREE + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_RXCP_VER1 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_TXHDP_VER1 + 4
* i);
__raw_writel(0, priv->dma_regs + CPDMA_TXCP_VER1 + 4
* i);
}
}
__raw_writel(1, priv->dma_regs + CPDMA_TXCONTROL);
__raw_writel(1, priv->dma_regs + CPDMA_RXCONTROL);
/* submit rx descs */
for (i = 0; i < PKTBUFSRX; i++) {
ret = cpdma_submit(priv, &priv->rx_chan, net_rx_packets[i],
PKTSIZE);
if (ret < 0) {
printf("error %d submitting rx desc ", ret);
break;
}
}
return 0;
}
其中重点关注下cpsw_update_link(priv)-> cpsw_slave_update_link(slave, priv, &link),这个函数会根据根据现有的priv->phydev设备发起phy_startup（在LINK的状态下解析phydev->speed、phydev->duplex等状态），之后根据phy_startupde 的结果更新mac_control，最终通过此函数_raw_writel(mac_control, &slave->sliver->mac_control)将mac_control写入到相关cpsw_priv 的slave->sliver->mac_control寄存器。只有在link状态下正确配置了slave->sliver->mac_control寄存器,才能与phy正常进行通信。
以上配置好后，就可以在后续使用PING命令进行测试，PING命令使用之前，还需要配置好IP地址，可使用环境变量进行配置，如setenv ipaddr 192.168.1.30。