0.引言

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

其中之一就是驅動代碼中設備描述表-of_device_id。同一個 IP 集成到不同 SoC 或者根據應用場景激活不同功能，可以通過 of_device_id 這個數據結構來實現。

對于同一個 IP 集成到不同 SoC 的應用場景而言，其寄存器基地址以及時鐘等參數可能不同，但是 IP 功能基本一樣。那么可以通過 of_device_id 里的不同 data 條目獲取對應的參數信息。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，根據匹配到的設備信息為每一種時鐘提供獨立的初始化函數。由 of_device_id_match_data 獲取到不同的 init_fn，按照不同的 dev.of_node，執行 return init_fn（np）;

以上應用場景核心的數據結構是 of_device_id，關鍵的處理函數是 of_device_get_match_data（），當然，關于 of_device_id 的應用場景不僅僅限于上面說的這兩種。

1.數據結構 of_device_id

of_device_id 數據結構如下，定義在 mod_devicetable.h 中，組成也并不復雜。

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 這個數據結構，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 設備使用的，將設備的 vendor ID、subsystem ID、class 等信息提供給 scripts/table2alias.c，當系統新插入一個 PCI 或 USB 設備時，用戶空間程序根據對應的 vendor ID 等信息來加載對應的驅動程序。

2005 年 7 月 Linux-2.6.13-rc2 中提交了 of_match_id 這個數據結構的代碼。

2.of_device_get_match_data（）

函數原型位于 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）;

這個函數的返回值類型可強制轉換成任何類型，取決于驅動程序中例化數據結構 of_device_id data。當然，由于 of_device_get_match_data 的函數返回值類型決定了不做強制類型轉換，也不會有問題。

代碼中增加下面的內容，來追蹤 of_device_get_match_data 執行流程。

#定義 of_device_id 并完成例化

#在 probe 函數中增加獲取數據的代碼

執行結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據的

解析 dtb 之后未創建設備結點

驅動代碼未實現 of_device_id 設備表

of_device_id 成員 compatible、name、type 的值和設備樹中定義的同

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

3.查看設備表信息

能夠查看到設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 為設備表的名字。

內核中 scripts/mod/file2alias.c，用于將設備表導出到用戶空間 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！

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

刪除 MODULE_DEVICE_TABLE，modules.alias 里是沒有設備表信息的。

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

#USB 設備表

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備，導出的符號信息和普通設備也不一樣。

PCI 設備導出到用戶空間的設備信息：

導出 PCI 設備信息的代碼

USB 設備導出到用戶空間的設備信息：

導出 USB 設備信息的代碼

除了上面三種設備描述 table 之外，kernel 還提供了很多種其他的設備描述表，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