基於335X平臺的UBOOT中交換芯片驅動移植
基於335X平臺的UBOOT中交換芯片驅動移植
一、軟硬件平臺資料
1、開發板:創龍AM3359核心板,網口采用RMII形式。
2、UBOOT版本:U-Boot-2016.05,采用FDT和DM。
3、交換芯片MARVELL的88E6321.
4、參考文章:本博客基於335X的UBOOT網口驅動分析。
二、移植主要步驟
1、準備工作:
(1)、必須熟悉U-Boot-2016.05中的網口驅動構架,熟悉其中各個網口設備結構體的意義,網口初始化流程。重點詳細分析常規基於phydev的驅動初始化的過程。大多數switch的訪問和PHY類似,但是寄存器功能較PHY更為復雜,也是兩類設備,我們這裏只是基於UBOOT中原有MII-PHY的方式,基於現有PHY架構的驅動模型,添加SW的相關驅動.
(2)、熟悉switch的相關內容,參見相關datasheet,主要熟悉寄存器的尋址方式。
2、主要需要實現的步驟:
(1)、在 /driver/net/phy/目錄下,添加mv88e6321.c和mv88e6321.h文件,構造一個類PHY的SW設備,及所需所有驅動接口。
(2)/driver/net/phy/目錄下,修改Makefile,增加obj-$(CONFIG_MV88E6321_SWITCH) += mv88e6321.o
(3)、在 /driver/net/phy/目錄下的phy.c文件中的create_phy_by_mask函數中添加相關內容。實現查詢到相關SW驅動及設備的功能。
三、具體代碼分析
3.1.新建文件
根據/driver/net/phy/目錄下的mv88e61xx以及mv88e6352的相關內容,建立我們需要的mv88e6321.c和mv88e6321.h文件。
3.2 mv88e6321.h文件內容
3.2.1.寄存器定義
主要為相關PORT寄存器,PHY寄存器,以及PORT寄存器中的狀態寄存器中的MODE定義。主要定義如下:
#define MV88E6321_CPU_PORT 0x12
#define MV88E6321_PHY_TIMEOUT 100000
/* port dev-addr (= port + 0x10) */
#define MV88E6321_PRT_OFST 0x10
/* port registers */
#define MV88E6321_Port_Status_REG 0x0
#define MV88E6321_Physical_Control_REG 0x1
#define MV88E6321_Jamming_Control_REG 0x2
#define MV88E6321_Product_Identifier_REG 0x3
#define MV88E6321_Port_Control_REG 0x4
#define MV88E6321_Port_Control_1_REG 0x5
#define MV88E6321_Port_Based_VLAN_REG 0x6
#define MV88E6321_Port_VLAN_ID_REG 0x7
#define MV88E6321_LED_Control_REG 0x16
#define MV88E6321_internal_phy3_addr 0x03
#define MV88E6321_internal_phy4_addr 0x04
#define MV88E6321_internal_serdes0_addr 0x0c
#define MV88E6321_internal_serdes1_addr 0x0d
#define MV88E6321_internal_phyid1_REG 0x02
#define MV88E6321_internal_phyid2_REG 0x03
/* global 1 registers dev-addr */
#define MV88E6321_GLBREG_DEVADR 0x1B
/* global registers */
#define MV88E6321_SGSR 0x00
#define MV88E6321_SGCR 0x04
/* global 2 registers dev-addr */
#define MV88E6321_GLB2REG_DEVADR 0x1C
/* global 2 registers */
#define MV88E6321_PHY_CMD 0x18
#define MV88E6321_PHY_DATA 0x19
/* global 2 phy commands */
#define MV88E6321_PHY_WRITE_CMD 0x9400
#define MV88E6321_PHY_READ_CMD 0x9800
#define MV88E6321_BUSY_OFST 15
#define MV88E6321_MODE_OFST 12
#define MV88E6321_OP_OFST 10
#define MV88E6321_ADDR_OFST 5
/* Basic mode PortStatus REG. */
#define mv88e6321_LINK_STA 0x0800
#define mv88e6321_FULL_DPX 0x0400
#define mv88e6321_SPEED_100M 0x0100
#define mv88e6321_C_Mode_RMII 0x0004
3.2.2.寄存器讀寫函數定義
#ifdef CONFIG_MV88E6321_MULTICHIP_ADRMODE
static int mv88e6321_busychk_multic(char *name, u32 devaddr);
static void mv88e6321_switch_write(char *name, u32 phy_adr,
u32 reg_ofs, u16 data);
static void mv88e6321_switch_read(char *name, u32 phy_adr,
u32 reg_ofs, u16 *data);
#define wr_switch_reg mv88e6321_switch_write
#define rd_switch_reg mv88e6321_switch_read
#else
/* switch appears a s simple PHY and can thus use miiphy */
#define wr_switch_reg miiphy_write
#define rd_switch_reg miiphy_read
#endif /* CONFIG_MV88E6321_MULTICHIP_ADRMODE */
#endif /* _MV88E6321_H */
根據88E6321的 datasheet描述,寄存器訪問有單芯片和多芯片兩種方式,這裏采用單芯片方式。
3.3 mv88e6321.c文件內容
mv88e6321.c文件中的內容為主要需要實現的驅動接口,主要分為:
3.3.1建立M88E6321_driver結構體
參考其它phydev驅動模型,建立一個M88E6321驅動結構體如下:
static struct phy_driver M88E6321_driver = {
.name = "Marvell 88E6321",
.uid = 0x00003100,
.mask = 0xffffff0,
.features = PHY_GBIT_FEATURES | SUPPORTED_MII |
SUPPORTED_AUI | SUPPORTED_FIBRE |
SUPPORTED_BNC,
.config = &m88e6321_config,
.startup = &m88e6321_startup,
.shutdown = &genphy_shutdown,
};
並且完成M88E6321驅動的註冊函數.
int phy_marvell_sw_init(void)
{
phy_register(&M88E6321_driver);
return 0;
}
此函數會在phy_init中被調用,進行M88E6321_driver的註冊。主要是將M88E6321_driver添加至drv->list鏈表中,在create_phy_by_mask創建phydev時,根據MDIO讀取的phyid進行查找,與相關 phy_driver中的uid以及mask進行比較,找到相應的phydev。
3.3.2完成驅動結構體中的函數
static int m88e6321_config(struct phy_device *phydev)
{
u32 features;
// u32 features;
/*******
可以添加一些m88e6321的初始化配置
********/
#ifdef DEBUG
m88e6321_port_reg_test(phydev);
m88e6321_phy_reg_test(phydev);
#endif
features = (SUPPORTED_TP | SUPPORTED_MII
| SUPPORTED_AUI | SUPPORTED_FIBRE |
SUPPORTED_BNC|SUPPORTED_100baseT_Full|SUPPORTED_Autoneg|SUPPORTED_10baseT_Full);
phydev->supported &= features;
phydev->advertising &= features;
phydev->autoneg == AUTONEG_DISABLE;
return 0;
}
m88e6321_config這個函數暫時沒有太多實際的作用,主要是關閉自動協商,這裏暫時不需要自動協商功能,對phydev設備進行一些相關網卡能力的賦值(也是常規默認設置,暫無實際意義,後期可調整)。其中還可以添加一些寄存器讀測試。
static int m88e6321_startup(struct phy_device *phydev)
{
printf("********m88e6321_startup*******\n");
m88e6321_update_link(phydev);
m88e6321_parse_link(phydev);
return 0;
}
m88e6321_startup函數中包含m88e6321_update_link和m88e6321_parse_link,m88e6321_update_link在這裏的主要作用是進行link狀態的更新,m88e6321_parse_link中則是根據CPU_PORT端口Status_REG中的相關BIT進行網卡工作模式的設置。具體代碼如下:
static int m88e6321_update_link(struct phy_device *phydev)
{
unsigned short mii_reg;
if (phydev->link)
return 0;
/* 由於是交換芯片,所以去掉了有關自動協商的判斷*/
/* Read the link a second time to clear the latched state */
RD_SWITCH_REG(phydev->dev->name, MV88E6321_CPU_PORT, MV88E6321_Port_Status_REG, &mii_reg);
if ((mii_reg &mv88e6321_LINK_STA)&&(mii_reg &mv88e6321_C_Mode_RMII)) //RMII linked
phydev->link = 1;
else
phydev->link = 0;
return 0;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
static int m88e6321_parse_link(struct phy_device *phydev)
{
unsigned short mii_reg;
/* We‘re using autonegotiation */
RD_SWITCH_REG(phydev->dev->name, MV88E6321_CPU_PORT, MV88E6321_Port_Status_REG, &mii_reg);
phydev->speed = SPEED_10;
phydev->duplex = DUPLEX_HALF;
if (mii_reg & mv88e6321_FULL_DPX)
phydev->duplex = DUPLEX_FULL;
if (mii_reg & mv88e6321_SPEED_100M)
phydev->speed = SPEED_100;
return 0;
}
上述已經完成了mv88e6321相關驅動接口函數的添加。
3.4添加編譯設置
在/include/configs/目錄下的am335x_evm.h文件中,添加相關宏定義:
/* Network. */
#define CONFIG_PHY_GIGE
#define CONFIG_PHYLIB
#define CONFIG_PHY_SMSC
#define CONFIG_MV88E6321_SWITCH(new added)
在/driver/net/phy/目錄下的makefile 中添加相關編譯設置:
obj-$(CONFIG_BITBANGMII) += miiphybb.o
obj-$(CONFIG_MV88E61XX_SWITCH) += mv88e61xx.o
obj-$(CONFIG_MV88E6352_SWITCH) += mv88e6352.o
obj-$(CONFIG_MV88E6321_SWITCH) += mv88e6321.o(new added)
3.5 phy.c文件中的相關補充
因為335X平臺的UBOOT有關網口驅動的結構都是按照CPSW->MII->phy這個層次來進行相關結構和設備驅動的定義,我們添加的SWITCH驅動也是類PHY驅動的模型,並沒有舍棄PHY設備驅動的這部分結構。
所以,這裏我們需要在phy.c中添加或修改相關部分,完成MV88E6321設備的查找以及相關驅動調用。
3.5.1添加相關初始化內容
在int phy_init(void)中,添加:
#ifdef CONFIG_MV88E6321_SWITCH
printf("CONFIG_MV88E6321_SWITCH now\n");
phy_marvell_sw_init();
#endif
在這裏進行了MV88E6321_SWITCH驅動的添加
3.5.2 添加 get_sw_id函數
仿照get_phy_id函數的內容,添加get_sw_id函數,主要是讀取SWITCH的PORT2口(CPU_PORT)中Product_Identifier寄存器的值。
int get_sw_id(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, u32 *phy_id)//add to connect SW
{
int phy_reg,Product_Id;
Product_Id=0x3; //MV88E6321_Port_Product_Identifier
/* Grab the bits from sw id reg, and put them
* in the upper half */
printf("phy_addr=0x%08X\n",addr);
phy_reg = bus->read(bus, addr, devad, Product_Id);
if (phy_reg < 0)
return -EIO;
*phy_id = (phy_reg & 0xffff);
return 0;
}
3.5.3修改create_phy_by_mask函數
create_phy_by_mask函數中主要是根據phy_id讀取的值進行相關phydev的創建,這裏我們主要用get_sw_id函數,代替get_phy_id函數。主要部分為:
{
u32 phy_id = 0xffffffff;
int i,port_reg[32];
printf("phy_mask=0x%08X\n",phy_mask);
int addr = ffs(phy_mask) - 1;
int r = get_sw_id(bus, addr, devad, &phy_id);
/* If the PHY ID is mostly f‘s, we didn‘t find anything */
printf("phy_id=0x%08X\n",phy_id);
if (r == 0 && (phy_id & 0x1fffffff) != 0x1fffffff)
return phy_device_create(bus, addr, phy_id, interface);////
else
return NULL;
}
這裏需要註意的是phy_mask是根據設備樹中的相關phy_id = <&davinci_mdio>, <0x12>來定義,這裏的<0x12>為addr,類似phyaddr.這裏0x12為SWITH的PORT2的地址,我們的CPU連接SWITH的PORT2,可參考下圖:
綜上,完成了 phy.c中相關部分的修改
四、驅動的調用
4.1..config函數的調用
cpsw_phy_init函數中,進行完phy_connect後,就會找到我們創建的類PHY設備及驅動,接下來會有如下賦值:
priv->phydev = phydev;
此後就將次phydev與priv結構相關聯了。之後會調用phy_config(phydev)函數,進一步調用m88e6321_config函數。
4.2 .startup函數的調用
在完成cpsw_eth_probe函數的調用後,就激活了m88e6321的驅動,後期在UBOOT命令行中使用PING命令時,會發生如下調用:
ping 192.168.1.10
|-eth_init
|- _cpsw_init
|- cpsw_update_link
|- cpsw_slave_update_link
|- phy_startup(phy)
|-m88e6321_startup
分析可知,主要是通過m88e6321_startup函數中返回的LINK狀態下的相關MODE,在cpsw_slave_update_link中對cpsw_slave->sliver->mac_control寄存器進行設置。正確的配置了cpsw_slave模式及功能。
綜上總結,類似網卡設備的移植中,主要是完成PHY驅動結構體額添加,完整其中相關函數的內容。最終是在cpsw_slave_update_link函數中根據網卡的狀態設置cpsw的相關寄存器。只有cpsw_slave->sliver->mac_control寄存器被正確設置,才能啟動網絡數據的傳輸。
備註:若暫時沒有完成PHY設備的驅動,也可在cpsw_slave_update_link
函數中作如下修改,自行設置mac_control寄存器的值。也可以實現網絡數據傳輸。
if (!phy)
{
/* mac_control=0x00008021;//test no phy, write mac_control in slave->sliver->mac_control by self
__raw_writel(mac_control, &slave->sliver->mac_control);
slave->mac_control = mac_control;
printf("mac_control :0x%08lX\n",mac_control); */
printf("!phy\n ");
return;
}
基於335X平臺的UBOOT中交換芯片驅動移植