文章目錄

• • 基礎
  • • 須知
    • 數據結構
    • 數據結構UML類圖
  • PHY核心 API
  • 初始化
  • • 支持uclass
    • 支持legacy
  • 總結

基礎

須知

CONFIG_DM_ETH is not set

NT使用 MAC(eqos) + Generic PHY，的組合方式，所以phy_register(&genphy_driver)

MAC的start中會調用phy_connect，嘗試probe總線MDIO上的mask內所有PHY

總體流程：phy_connect => phy_config => phy_startup

MAC 與MDIO是一個整體，所以MDIO的讀寫在MAC驅動中實現；

一個MAC可以匹配多個PHY，使用phy_connect指定name綁定；

PHY設備與驅動匹配還是使用phy_id & phy_id_mask方式匹配；

MAC遍歷PHY時使用PHY驅動的probe實現，最終會調用phy_device_create，創建phy_device實例；

MAC綁定一個MII設備，PHY也會綁定一個MII設備， 最終實現MAC綁定PHY；

Port19需要配置為CPU口；

IP18xx驅動需要封裝了mdio總線，當設備smi_adr==自身addr，發給switch直接傳遞，非發給switch進行封裝；

phy_connect申請phy對象，具體驅動將其實例化；

數據結構

• MAC設備，struct eth_device *dev;

#define ETH_NAME_LEN 20struct eth_device {char name[ETH_NAME_LEN]; // 網卡名int state; // 網卡當前狀態int (*init)(struct eth_device *, bd_t *); // 初始化int (*send)(struct eth_device *, void *packet, int length); // 收發int (*recv)(struct eth_device *);int (*write_hwaddr)(struct eth_device *); // MAC 修改struct eth_device *next; // 網卡設備間使用鏈表管理void *priv; // 私有數據，一般用于關聯eth網卡實例的私有實例數據；。。。 };

• MDIO總線，struct mii_dev *bus;

struct mii_dev {char name[MDIO_NAME_LEN]; // mdio總線名 int (*read)(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, int reg); // 讀寫int (*write)(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, int reg, u16 val);struct phy_device *phymap[PHY_MAX_ADDR]; // 總線下已記錄的phy設備，以地址為索引void *priv; // 私有數據，一般用于關聯網卡私有數據。。。 };

• PHY設備，struct phy_device *dev;

struct phy_device {struct mii_dev *bus; // 當前phy連接到的總線struct phy_driver *drv; // phy驅動void *priv; // 私有數據，一般用于關聯phy實例的私有數據；struct eth_device *dev; // 當前phy連接到的eth網卡int speed; // phy 數據總線的速率（MII工作模式）int duplex; // phy 數據總線的模式（MII工作模式）int link; // phy 連接狀態int autoneg; // phy是否支持自動協商，對于switch可以強制不協商、速率和模式固定；int addr; // phy地址u32 phy_id; // 實際id，一般使用get_phy_id獲取。。。 };

• phy驅動

struct phy_driver {char *name;unsigned int uid; // uid 在phy_connect過程中與mask配合使用匹配設備unsigned int mask;u32 features; // 特性，如告知非通用PHY/* Called to do any driver startup necessities *//* Will be called during phy_connect */int (*probe)(struct phy_device *phydev); // probe 探測/* Called to configure the PHY, and modify the controller* based on the results. Should be called after phy_connect */int (*config)(struct phy_device *phydev); // probe通過后，PHY配置/* Called when starting up the controller */int (*startup)(struct phy_device *phydev); // 。。。 };

• MAC實例私有數據，struct eqos_priv

struct eqos_priv {struct eth_device *dev; // ETH網絡設備驅動struct mii_dev *mii; // MDIO總線驅動struct phy_device *phy; // PHY設備驅動u32 phyaddr; // 目標連接phy的地址 ... };

• PHY實例私有數據，struct ip18xx_phy_priv

struct ip18xx_phy_priv {int id;int smi_addr; // address where switch is detected.struct mii_dev *mdio_bus; // original mdio_bus which MAC own. };

數據結構UML類圖

PHY核心 API

core: phy.c u-boot\drivers\net\phy\phy.c

匹配bus下的地址為addr的PHY設備所需驅動并返回實例，所以不需要手動生成PHY設備的數據對象。

struct phy_device *phy_connect(struct mii_dev *bus, int addr, struct eth_device *dev, phy_interface_t interface)

PHY配置，最終調用到相應phy驅動的實現

int phy_config(struct phy_device *phydev)

PHY啟動，最終調用到相應PHY驅動的實現

int phy_startup(struct phy_device *phydev)

PHY關閉，最終調用到相應PHY驅動的實現

int phy_shutdown(struct phy_device *phydev)

初始化

支持uclass

總線：
1、程序段：.u_boot_list_2_driver_2_eth_eqos中先定義結構體：struct driver u_boot_list_2_driver_2_eth_eqos

U_BOOT_DRIVER(eth_eqos) = {.name = "eth_eqos",.id = UCLASS_ETH,.of_match = eqos_ids,.probe = eqos_probe, // #1 驅動probe.remove = eqos_remove,.ops = &eqos_ops, // ops操作集.priv_auto_alloc_size = sizeof(struct eqos_priv), // #2 申請私有內存.platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct eth_pdata), };static const struct eth_ops eqos_ops = {.start = eqos_start, // 啟動.stop = eqos_stop,.send = eqos_send, // 收發, send、recv.recv = eqos_recv,.free_pkt = eqos_free_pkt,.write_hwaddr = eqos_write_hwaddr, // MAC地址寫入 };#1 在device_probe會被檢查，進而調用eqos_probe，探測驅動 #2 在device_probe會被檢查，進而使用alloc_priv，申請大小為sizeof(struct eqos_priv)；通用MAC驅動，走U_BOOT_DRIVER X:\source_code\Nt9852x\workspace_sourceInsight\u-boot\drivers\net\dwc_eth_qos.cstatic int eqos_probe(struct udevice *dev)struct eqos_priv *eqos = dev_get_priv(dev);eqos->mii = mdio_alloc(); // MDIO總線申請，單純申請內存eqos->mii->read = eqos_mdio_read; // MDIO總線初始化，涉及：read、wrrte、name、priveqos->mii->write = eqos_mdio_write;eqos->mii->priv = eqos;strcpy(eqos->mii->name, dev->name); mdio_register(eqos->mii); // MDIO總線注冊，使用名字檢查該總線是否為全局鏈表mii_devs中唯一

支持legacy

非通用驅動，走uboot初始化流程 X:\source_code\Nt9852x\workspace_sourceInsight\u-boot\drivers\net\eth_na51055.cinit_sequence_r // u-boot\common\board_r.cinitr_neteth_initialize();if (board_eth_init != __def_eth_init) {board_eth_init(gd->bd)c // #1 弱符號，板級實現，所以在 board\novatek\nvt-na51055\na51055evb.cna51055_eth_initialize(bis); // u-boot\board\novatek\nvt-na51055\na51055evb.cstruct eth_device *dev;eth_parse_phy_intf(); // DTS中 MII 數據總線分析（接口類型與時鐘）dev = malloc(sizeof *dev);sprintf(dev->name, "eth_na51055"); // 網卡設備，初始化，dev->init = eqos_start; // #2 初始化實現 eth_register(dev); // 網卡設備添加到鏈表，eth_devices->nexteqos = malloc(sizeof *eqos); // 直接申請eqos私有數據需要的內存；dev->priv = eqos; // #4 網卡驅動私有數據關聯eqoseqos->dev = dev;eqos_probe_resources_core(dev);eqos_probe_hwinit();eqos->mii = mdio_alloc(); // #3 eqos關聯miieqos->mii->read = eqos_mdio_read;eqos->mii->write = eqos_mdio_write;eqos->mii->priv = eqos; // #5 mdio總線關聯私有數據eqosstrcpy(eqos->mii->name, dev->name);mdio_register(eqos->mii); // memcpy(dev->enetaddr, default_mac_addr, 6); // MAC地址設置 for (i = 0; i < 32; i++) { // *1 探測物理MDIO總線上的PHY設備，第一個被探測到的設備被視為目標連接設備phyval = eqos_mdio_read(eqos->mii, i, 0, MII_BMSR);if (phyval != 0x0000 && phyval != 0xffff) {phyaddr = i; eqos->phyaddr = phyaddr; // *2 記錄phyaddr，在init階段視為連接的目標*1、*2 ： NT的邏輯，phyaddr靠前的PHY優先被視為目標連接的phy，在dev->init = eqos_start階段就以此為目標連接的PHY#4 ：網卡驅動eth_device私有數據關聯eqos #5 : mdio總線關聯私有數據eqosstatic int eqos_start(struct udevice *dev)struct eqos_priv *eqos = dev_get_priv(dev);eqos->phy = phy_connect(eqos->mii, eqos->phyaddr, eth_dev, 0); // #12 連接PHY，根據phyaddr，先確認是否已實例，如果沒有則創建。關聯phystruct phy_device *phydev = NULL;uint mask = (addr > 0) ? (1 << addr) : 0xffffffff; // #2 如果沒有指定phyaddr，遍歷32個phyphydev = phy_find_by_mask(bus, mask, interface); // 以mask查找物理mdio總線上匹配的phy設備并實例化get_phy_device_by_mask(bus, phy_mask, interface);phydev = search_for_existing_phy(bus, phy_mask, interface); // 查找bus->phymap[addr]中已經記錄的phy設備，如果在在直接返回；if (phydev) return phydev;phydev = create_phy_by_mask(bus, phy_mask, i ? i : MDIO_DEVAD_NONE, interface);u32 phy_id = 0xffffffff;while (phy_mask) { // #3 從高地址到低地址，探測phy_mask下所有phy，第一個被探測到的設備被視為目標連接設備int addr = ffs(phy_mask) - 1; int r = get_phy_id(bus, addr, devad, &phy_id); // *6 弱符號， 讀取通用PHY的ID寄存器：MII_PHYSID1（0x02）、MII_PHYSID2(0x03)if (r == 0 && (phy_id & 0x1fffffff) != 0x1fffffff) {return phy_device_create(bus, addr, phy_id, is_c45, interface);dev = malloc(sizeof(*dev));dev->phy_id = phy_id;。。。 // dev->... 其他參數初始化dev->drv = get_phy_driver(dev, interface);list_for_each(entry, &phy_drivers) {drv = list_entry(entry, struct phy_driver, list);if ((drv->uid & drv->mask) == (phy_id & drv->mask)) // #1 匹配規則：驅動與實際的uid & mask相匹配return drv;return generic_for_interface(interface); // #2 如果沒有匹配的PHY驅動則使用genphy_driver，即通用PHY驅動phy_probe(dev); // *1 probe匹配，此處沒有返回值檢查，如果probe失敗，仍會繼續if (phydev->drv->probe)err = phydev->drv->probe(phydev); // #3 如果驅動有自己的probe實現，則調用 phy_mask &= ~(1 << addr);phy_connect_dev(phydev, dev);phy_reset(phydev); // #4 使用通用PHY 控制寄存器軟件復位，對于switch需要額外復位時間if (phydev->flags & PHY_FLAG_BROKEN_RESET) return 0;#ifdef CONFIG_PHY_RESET_DELAYudelay(CONFIG_PHY_RESET_DELAY); /* Intel LXT971A needs this */phydev->dev = dev; // #11 將eth與phydev關聯return phydev;ret = phy_config(eqos->phy);board_phy_config(phydev); // #5 弱符號，PHY相關配置，所以IP18xx中需要實現configif (phydev->drv->config)return phydev->drv->config(phydev); // #7, 驅動自實現ret = phy_startup(eqos->phy);if (phydev->drv->startup)return phydev->drv->startup(phydev); // #8, 驅動自實現ret = eqos_adjust_link(dev);if (eqos->phy->duplex)ret = eqos_set_full_duplex(dev); // #9, RGMII全雙工switch (eqos->phy->speed) {case SPEED_1000: // #10, 千兆PHY，RGMII配置en_calibration = true;ret = eqos_set_gmii_speed(dev);case 。。。 // 其他速率配置。。。#5、6 ：弱符號，盡量不要實現，否則對其他PHY驅動匹配干擾 static struct phy_driver ip18xx_driver = {.name = "IP18xx",.uid = 0x00,.mask = 0xffffffff,.features = PHY_GBIT_FEATURES,.probe = ip18xx_probe,.config = ip18xx_phy_config,.startup = ip18xx_phy_startup, };#1 ：驅動與實際的uid & mask相匹配 #9、10 ：RGMII總線相關配置，注意不要與電口上的速率等配置信息混淆*1 ：目前發現的uboot下phy.c 核心的問題：probe失敗不終止初始化流程 *6 ：get_phy_id，弱符號，讀取通用PHY的ID寄存器：MII_PHYSID1（0x02）、MII_PHYSID2(0x03)，問題：不合理重實現后，會對內置PHY、其他switch造成干擾#2 ：Nt邏輯，指定目標phy設備的addr去連接phy。如果沒有指定phyaddr，從高地址探測32個phyaddr，連接每第一個探測到的PHY并匹配驅動。 #3 : 與na51055_eth_initialize中探測phy的方式相向而行，目標只有一個，兩者最終都指向phyaddr; #4 ：復位PHY，對于switch可以設置phydev->flags & PHY_FLAG_BROKEN_RESET，表示不支持軟件復位#11 : phy設備phydev關聯eth_device設備dev #12 ：私有數據eqos關聯phydev

總結

初始化數組中初始化網絡（initr_net）會最終調用到對弱符號（board_eth_init）的在板型為nvt-na51055下的實現，即na51055_eth_initialize；

na51055_eth_initialize是MAC的初始化，過程中也注冊了mdio總線。過程中將物理總線上第一個探測到phy的地址保存并視為目標連接phy地址；至此，MAC + MDIO初始化完成；

正式init階段（tftp、ping等命令調用eth_init()），進行MAC連接目標PHY的流程。

調用phy_connect接口來連接目標phy，使用驅動與實際的uid & mask相匹配，uid為調用get_phy_id從PHY寄存器實際讀取的值；

連接目標phy成功后，會必要軟件復位phy，所以對于非通用phy的switch而言這個過程必定會失敗，可設置跳過；

再經過config、startup（驅動自實現）后，phy（switch）的配置基本完成，進入最終的eqos_adjust_link，調整RGMII相關配置；

eqos_adjust_link可以根據PHY的實際情況調整；

對于switch而言，外接多種PHY（百兆、千兆），所以希望RGMII總線工作在最佳模式，所以固件為：千兆、全雙工、連接狀態；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的U-boot phy驱动开发总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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