Linux AMBA设备驱动注册过程浅析

给和我之前一样对此过程很迷惑的人一些帮助：
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近日在看，ARM的DMAC，PL080的驱动，想看看其实如何注册到amba bus上的。终于看懂了具体含义。下面以属于AMBA总线的arm的dma控制器PL080为例来说明：
1. amba相关硬件知识
首先，作为arm的，支持amba总线的硬件，都会有对应的硬件寄存器，用来存储你的芯片id信息，包括Cell ID和Peri ID，Cell ID即你属于什么总线，Peri ID即表示你自己是什么设备。
dma控制器PL080，对应的datasheet中可以看到，也有对应的寄存器：
（PL080的基地址叫做base，具体的是多少，根据你所用的SOC决定，我此处的是AS3536，DMACP_BASE是0x00a10000。下面说的地址基于此base而言的offset）：
（1）Peri ID对应的是DMACPeriphID0-3，共四个32位的寄存器，offset是0xFE0-0xFEC，虽然四个都是32位的寄存器，但是目前只用 到低8位，四个8位的值组合在一起，可以看做是一个32位的值，表示对应的外围设备号，此处是0x00041080。LP080的设备号 0x00041080的具体位域含义为：

PartNumber[11:0]	080（即常说的Part Number，即某个编号对应设备，知道此编号，就知道你说的哪个设备了）
Designer ID[19:12]	0x41（用以代表字母A，ARM Limited）
Revision[23:20]	0（版本号，从0开始编号）
Configuration[31:24]	0（配置选项）

（2）Cell ID对应的是DMACPCellID0-3，offset是0xFF0-0xFFC，同上，四个32位寄存器，实际存放了4个8位的值，组合在一起是32 位的值，此处是固定的值， 0xB105F00D，我的理解是，用此固定的值，表示了是AMBA总线型的设备，其内部应该有一系列的规则去定义这些值的。
2. amba总线和设备的软件实现逻辑
有了上面的解释，再来看代码里面的含义，就很清楚了：
在drivers\amba\li08x.c中，定义了一个id table：

1. static struct amba_id pl08x_ids[] = {
   
2. /* PL080 */
   
3. {
   
4. .id = 0x00041080,
   
5. .mask = 0x000fffff,
   
6. },
   
7. /* PL081 */
   
8. {
   
9. .id = 0x00041081,
   
10. .mask = 0x000fffff,
    
11. },
    
12. {0, 0},
    
13. };

复制代码

其中的id，就分别对应了pl080和pl081的硬件寄存器中存储的id，
然后此id table赋值给了一个amba_driver型的结构体pl08x：

1. static struct amba_driver pl08x_amba_driver = {
   
2. .drv.name = "pl08xdmaapi",
   
3. .id_table = pl08x_ids,
   
4. .probe = pl08x_probe,
   
5. };

复制代码

然后通用的做法，在init函数pl08x_init中，会去注册此amba driver：

1. 
   
2. static int __init pl08x_init(void)
   
3. {
   
4. ...
   
5. retval = amba_driver_register(&pl08x_amba_driver);
   
6. ...
   
7. }

复制代码

即调用\drivers\amba\bus.c 中的amba_driver_register：

1. int amba_driver_register(struct amba_driver *drv)
   
2. {
   
3. drv->drv.bus = &amba_bustype;
   
4. 。。。。
   
5. return driver_register(&drv->drv);
   
6. }

复制代码

上面这些也都是通用的函数和架构，去定义id table，注册驱动等等操作。
对此配套的，你在SOC的核心文件中，一般为core.c里面。还要去定义对应的amba device：
AMBA_DEVICE(dmacp, "dmacp", DMACP, &as353x_dma_configs);
然后此设备会挂到一个amba_devs的数组中：

1. static struct amba_device *amba_devs[] __initdata = {
   
2. &dmacp_device,
   
3. ...
   
4. };

复制代码

然后在你板子初始化函数中，会去注册此amba设备数组：

1. void __init as353x_init(void)
   
2. {
   
3. ....
   
4. for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(amba_devs); i++) {
   
5. struct amba_device *d = amba_devs[i];
   
6. amba_device_register(d, &iomem_resource);
   
7. }
   
8. ......
   
9. }

复制代码

即调用\drivers\amba\bus.c 中的amba_device_register，注册这些amba设备：

1. 
   
2. int amba_device_register(struct amba_device *dev, struct resource *parent)
   
3. {
   
4. 。。。
   
5. /* 分别读取对应的四个32位的寄存器，DMACPeriphID0-3，只保留其中有效的低8位，将它们组合成一个32位的值，就得到了Peri ID：0x00041080 */
   
6.        for (pid = 0, i = 0; i < 4; i++)
   
7.               pid |= (readl(tmp + 0xfe0 + 4 * i) & 255) << (i * 8);
   
8. /* 分别读取对应的四个32位的寄存器，DMACPCellID0-3，只保留其中有效的低8位，将它们组合成一个32位的值，就得到了Cell ID：0xb105f00d */
   
9.        for (cid = 0, i = 0; i < 4; i++)for (pid = 0, i = 0; i < 4; i++)
   
10.               cid |= (readl(tmp + 0xff0 + 4 * i) & 255) << (i * 8);
    
11. 
    
12. ......
    
13.        /* 如果cell id相等，那说明是amba设备 */
    
14.        if (cid == 0xb105f00d)
    
15.               dev->periphid = pid;
    
16. 
    
17.        if (!dev->periphid) {
    
18.               ret = -ENODEV;
    
19.               goto err_release;
    
20.        }
    
21. 
    
22.        ret = device_register(&dev->dev);
    
23. 。。。。。。
    
24. }

复制代码

上面代码中，通过读取硬件的Cell ID和Peri ID，然后去判断，你的cell id，是否和amba bus的0xb105f00d相等：

A. 如果相等，说明你是amba设备，然后就把硬件中读到的Peri ID保存起来，用于以后的，你的amba设备注册的时候，通过判断你的驱动中id table中的那些id的值，是否和这个一样，如果一样，才说明你注册的驱动，能支持此设备，否则不支持。上面pl08x.c中的那些id table，就是你驱动作者要从datasheet中找到并确保填写正确的，这样就和硬件匹配了。

B.如果不相等，那说明你是别的设备，此amba驱动不支持你，就返回-ENODEV,表示没有此设备。

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