]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-uboot.git/blob - doc/driver-model/README.txt
f9b68beb6f6d663bba7d0da97fdea32024b337fa
[karo-tx-uboot.git] / doc / driver-model / README.txt
1 Driver Model
2 ============
3
4 This README contains high-level information about driver model, a unified
5 way of declaring and accessing drivers in U-Boot. The original work was done
6 by:
7
8    Marek Vasut <marex@denx.de>
9    Pavel Herrmann <morpheus.ibis@gmail.com>
10    Viktor Křivák <viktor.krivak@gmail.com>
11    Tomas Hlavacek <tmshlvck@gmail.com>
12
13 This has been both simplified and extended into the current implementation
14 by:
15
16    Simon Glass <sjg@chromium.org>
17
18
19 Terminology
20 -----------
21
22 Uclass - a group of devices which operate in the same way. A uclass provides
23         a way of accessing individual devices within the group, but always
24         using the same interface. For example a GPIO uclass provides
25         operations for get/set value. An I2C uclass may have 10 I2C ports,
26         4 with one driver, and 6 with another.
27
28 Driver - some code which talks to a peripheral and presents a higher-level
29         interface to it.
30
31 Device - an instance of a driver, tied to a particular port or peripheral.
32
33
34 How to try it
35 -------------
36
37 Build U-Boot sandbox and run it:
38
39    make sandbox_config
40    make
41    ./u-boot
42
43    (type 'reset' to exit U-Boot)
44
45
46 There is a uclass called 'demo'. This uclass handles
47 saying hello, and reporting its status. There are two drivers in this
48 uclass:
49
50    - simple: Just prints a message for hello, doesn't implement status
51    - shape: Prints shapes and reports number of characters printed as status
52
53 The demo class is pretty simple, but not trivial. The intention is that it
54 can be used for testing, so it will implement all driver model features and
55 provide good code coverage of them. It does have multiple drivers, it
56 handles parameter data and platdata (data which tells the driver how
57 to operate on a particular platform) and it uses private driver data.
58
59 To try it, see the example session below:
60
61 =>demo hello 1
62 Hello '@' from 07981110: red 4
63 =>demo status 2
64 Status: 0
65 =>demo hello 2
66 g
67 r@
68 e@@
69 e@@@
70 n@@@@
71 g@@@@@
72 =>demo status 2
73 Status: 21
74 =>demo hello 4 ^
75   y^^^
76  e^^^^^
77 l^^^^^^^
78 l^^^^^^^
79  o^^^^^
80   w^^^
81 =>demo status 4
82 Status: 36
83 =>
84
85
86 Running the tests
87 -----------------
88
89 The intent with driver model is that the core portion has 100% test coverage
90 in sandbox, and every uclass has its own test. As a move towards this, tests
91 are provided in test/dm. To run them, try:
92
93    ./test/dm/test-dm.sh
94
95 You should see something like this:
96
97     <...U-Boot banner...>
98     Running 21 driver model tests
99     Test: dm_test_autobind
100     Test: dm_test_autoprobe
101     Test: dm_test_bus_children
102     Device 'd-test': seq 3 is in use by 'b-test'
103     Device 'c-test@0': seq 0 is in use by 'a-test'
104     Device 'c-test@1': seq 1 is in use by 'd-test'
105     Test: dm_test_bus_children_funcs
106     Test: dm_test_bus_parent_data
107     Test: dm_test_bus_parent_ops
108     Test: dm_test_children
109     Test: dm_test_fdt
110     Device 'd-test': seq 3 is in use by 'b-test'
111     Test: dm_test_fdt_offset
112     Test: dm_test_fdt_pre_reloc
113     Test: dm_test_fdt_uclass_seq
114     Device 'd-test': seq 3 is in use by 'b-test'
115     Device 'a-test': seq 0 is in use by 'd-test'
116     Test: dm_test_gpio
117     sandbox_gpio: sb_gpio_get_value: error: offset 4 not reserved
118     Test: dm_test_leak
119     Test: dm_test_lifecycle
120     Test: dm_test_operations
121     Test: dm_test_ordering
122     Test: dm_test_platdata
123     Test: dm_test_pre_reloc
124     Test: dm_test_remove
125     Test: dm_test_uclass
126     Test: dm_test_uclass_before_ready
127     Failures: 0
128
129
130 What is going on?
131 -----------------
132
133 Let's start at the top. The demo command is in common/cmd_demo.c. It does
134 the usual command processing and then:
135
136         struct udevice *demo_dev;
137
138         ret = uclass_get_device(UCLASS_DEMO, devnum, &demo_dev);
139
140 UCLASS_DEMO means the class of devices which implement 'demo'. Other
141 classes might be MMC, or GPIO, hashing or serial. The idea is that the
142 devices in the class all share a particular way of working. The class
143 presents a unified view of all these devices to U-Boot.
144
145 This function looks up a device for the demo uclass. Given a device
146 number we can find the device because all devices have registered with
147 the UCLASS_DEMO uclass.
148
149 The device is automatically activated ready for use by uclass_get_device().
150
151 Now that we have the device we can do things like:
152
153         return demo_hello(demo_dev, ch);
154
155 This function is in the demo uclass. It takes care of calling the 'hello'
156 method of the relevant driver. Bearing in mind that there are two drivers,
157 this particular device may use one or other of them.
158
159 The code for demo_hello() is in drivers/demo/demo-uclass.c:
160
161 int demo_hello(struct udevice *dev, int ch)
162 {
163         const struct demo_ops *ops = device_get_ops(dev);
164
165         if (!ops->hello)
166                 return -ENOSYS;
167
168         return ops->hello(dev, ch);
169 }
170
171 As you can see it just calls the relevant driver method. One of these is
172 in drivers/demo/demo-simple.c:
173
174 static int simple_hello(struct udevice *dev, int ch)
175 {
176         const struct dm_demo_pdata *pdata = dev_get_platdata(dev);
177
178         printf("Hello from %08x: %s %d\n", map_to_sysmem(dev),
179                pdata->colour, pdata->sides);
180
181         return 0;
182 }
183
184
185 So that is a trip from top (command execution) to bottom (driver action)
186 but it leaves a lot of topics to address.
187
188
189 Declaring Drivers
190 -----------------
191
192 A driver declaration looks something like this (see
193 drivers/demo/demo-shape.c):
194
195 static const struct demo_ops shape_ops = {
196         .hello = shape_hello,
197         .status = shape_status,
198 };
199
200 U_BOOT_DRIVER(demo_shape_drv) = {
201         .name   = "demo_shape_drv",
202         .id     = UCLASS_DEMO,
203         .ops    = &shape_ops,
204         .priv_data_size = sizeof(struct shape_data),
205 };
206
207
208 This driver has two methods (hello and status) and requires a bit of
209 private data (accessible through dev_get_priv(dev) once the driver has
210 been probed). It is a member of UCLASS_DEMO so will register itself
211 there.
212
213 In U_BOOT_DRIVER it is also possible to specify special methods for bind
214 and unbind, and these are called at appropriate times. For many drivers
215 it is hoped that only 'probe' and 'remove' will be needed.
216
217 The U_BOOT_DRIVER macro creates a data structure accessible from C,
218 so driver model can find the drivers that are available.
219
220 The methods a device can provide are documented in the device.h header.
221 Briefly, they are:
222
223     bind - make the driver model aware of a device (bind it to its driver)
224     unbind - make the driver model forget the device
225     ofdata_to_platdata - convert device tree data to platdata - see later
226     probe - make a device ready for use
227     remove - remove a device so it cannot be used until probed again
228
229 The sequence to get a device to work is bind, ofdata_to_platdata (if using
230 device tree) and probe.
231
232
233 Platform Data
234 -------------
235
236 Platform data is like Linux platform data, if you are familiar with that.
237 It provides the board-specific information to start up a device.
238
239 Why is this information not just stored in the device driver itself? The
240 idea is that the device driver is generic, and can in principle operate on
241 any board that has that type of device. For example, with modern
242 highly-complex SoCs it is common for the IP to come from an IP vendor, and
243 therefore (for example) the MMC controller may be the same on chips from
244 different vendors. It makes no sense to write independent drivers for the
245 MMC controller on each vendor's SoC, when they are all almost the same.
246 Similarly, we may have 6 UARTs in an SoC, all of which are mostly the same,
247 but lie at different addresses in the address space.
248
249 Using the UART example, we have a single driver and it is instantiated 6
250 times by supplying 6 lots of platform data. Each lot of platform data
251 gives the driver name and a pointer to a structure containing information
252 about this instance - e.g. the address of the register space. It may be that
253 one of the UARTS supports RS-485 operation - this can be added as a flag in
254 the platform data, which is set for this one port and clear for the rest.
255
256 Think of your driver as a generic piece of code which knows how to talk to
257 a device, but needs to know where it is, any variant/option information and
258 so on. Platform data provides this link between the generic piece of code
259 and the specific way it is bound on a particular board.
260
261 Examples of platform data include:
262
263    - The base address of the IP block's register space
264    - Configuration options, like:
265          - the SPI polarity and maximum speed for a SPI controller
266          - the I2C speed to use for an I2C device
267          - the number of GPIOs available in a GPIO device
268
269 Where does the platform data come from? It is either held in a structure
270 which is compiled into U-Boot, or it can be parsed from the Device Tree
271 (see 'Device Tree' below).
272
273 For an example of how it can be compiled in, see demo-pdata.c which
274 sets up a table of driver names and their associated platform data.
275 The data can be interpreted by the drivers however they like - it is
276 basically a communication scheme between the board-specific code and
277 the generic drivers, which are intended to work on any board.
278
279 Drivers can access their data via dev->info->platdata. Here is
280 the declaration for the platform data, which would normally appear
281 in the board file.
282
283         static const struct dm_demo_cdata red_square = {
284                 .colour = "red",
285                 .sides = 4.
286         };
287         static const struct driver_info info[] = {
288                 {
289                         .name = "demo_shape_drv",
290                         .platdata = &red_square,
291                 },
292         };
293
294         demo1 = driver_bind(root, &info[0]);
295
296
297 Device Tree
298 -----------
299
300 While platdata is useful, a more flexible way of providing device data is
301 by using device tree. With device tree we replace the above code with the
302 following device tree fragment:
303
304         red-square {
305                 compatible = "demo-shape";
306                 colour = "red";
307                 sides = <4>;
308         };
309
310 This means that instead of having lots of U_BOOT_DEVICE() declarations in
311 the board file, we put these in the device tree. This approach allows a lot
312 more generality, since the same board file can support many types of boards
313 (e,g. with the same SoC) just by using different device trees. An added
314 benefit is that the Linux device tree can be used, thus further simplifying
315 the task of board-bring up either for U-Boot or Linux devs (whoever gets to
316 the board first!).
317
318 The easiest way to make this work it to add a few members to the driver:
319
320         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct dm_test_pdata),
321         .ofdata_to_platdata = testfdt_ofdata_to_platdata,
322
323 The 'auto_alloc' feature allowed space for the platdata to be allocated
324 and zeroed before the driver's ofdata_to_platdata() method is called. The
325 ofdata_to_platdata() method, which the driver write supplies, should parse
326 the device tree node for this device and place it in dev->platdata. Thus
327 when the probe method is called later (to set up the device ready for use)
328 the platform data will be present.
329
330 Note that both methods are optional. If you provide an ofdata_to_platdata
331 method then it will be called first (during activation). If you provide a
332 probe method it will be called next. See Driver Lifecycle below for more
333 details.
334
335 If you don't want to have the platdata automatically allocated then you
336 can leave out platdata_auto_alloc_size. In this case you can use malloc
337 in your ofdata_to_platdata (or probe) method to allocate the required memory,
338 and you should free it in the remove method.
339
340
341 Declaring Uclasses
342 ------------------
343
344 The demo uclass is declared like this:
345
346 U_BOOT_CLASS(demo) = {
347         .id             = UCLASS_DEMO,
348 };
349
350 It is also possible to specify special methods for probe, etc. The uclass
351 numbering comes from include/dm/uclass.h. To add a new uclass, add to the
352 end of the enum there, then declare your uclass as above.
353
354
355 Device Sequence Numbers
356 -----------------------
357
358 U-Boot numbers devices from 0 in many situations, such as in the command
359 line for I2C and SPI buses, and the device names for serial ports (serial0,
360 serial1, ...). Driver model supports this numbering and permits devices
361 to be locating by their 'sequence'.
362
363 Sequence numbers start from 0 but gaps are permitted. For example, a board
364 may have I2C buses 0, 1, 4, 5 but no 2 or 3. The choice of how devices are
365 numbered is up to a particular board, and may be set by the SoC in some
366 cases. While it might be tempting to automatically renumber the devices
367 where there are gaps in the sequence, this can lead to confusion and is
368 not the way that U-Boot works.
369
370 Each device can request a sequence number. If none is required then the
371 device will be automatically allocated the next available sequence number.
372
373 To specify the sequence number in the device tree an alias is typically
374 used.
375
376 aliases {
377         serial2 = "/serial@22230000";
378 };
379
380 This indicates that in the uclass called "serial", the named node
381 ("/serial@22230000") will be given sequence number 2. Any command or driver
382 which requests serial device 2 will obtain this device.
383
384 Some devices represent buses where the devices on the bus are numbered or
385 addressed. For example, SPI typically numbers its slaves from 0, and I2C
386 uses a 7-bit address. In these cases the 'reg' property of the subnode is
387 used, for example:
388
389 {
390         aliases {
391                 spi2 = "/spi@22300000";
392         };
393
394         spi@22300000 {
395                 #address-cells = <1>;
396                 #size-cells = <1>;
397                 spi-flash@0 {
398                         reg = <0>;
399                         ...
400                 }
401                 eeprom@1 {
402                         reg = <1>;
403                 };
404         };
405
406 In this case we have a SPI bus with two slaves at 0 and 1. The SPI bus
407 itself is numbered 2. So we might access the SPI flash with:
408
409         sf probe 2:0
410
411 and the eeprom with
412
413         sspi 2:1 32 ef
414
415 These commands simply need to look up the 2nd device in the SPI uclass to
416 find the right SPI bus. Then, they look at the children of that bus for the
417 right sequence number (0 or 1 in this case).
418
419 Typically the alias method is used for top-level nodes and the 'reg' method
420 is used only for buses.
421
422 Device sequence numbers are resolved when a device is probed. Before then
423 the sequence number is only a request which may or may not be honoured,
424 depending on what other devices have been probed. However the numbering is
425 entirely under the control of the board author so a conflict is generally
426 an error.
427
428
429 Bus Drivers
430 -----------
431
432 A common use of driver model is to implement a bus, a device which provides
433 access to other devices. Example of buses include SPI and I2C. Typically
434 the bus provides some sort of transport or translation that makes it
435 possible to talk to the devices on the bus.
436
437 Driver model provides a few useful features to help with implementing
438 buses. Firstly, a bus can request that its children store some 'parent
439 data' which can be used to keep track of child state. Secondly, the bus can
440 define methods which are called when a child is probed or removed. This is
441 similar to the methods the uclass driver provides.
442
443 Here an explanation of how a bus fits with a uclass may be useful. Consider
444 a USB bus with several devices attached to it, each from a different (made
445 up) uclass:
446
447    xhci_usb (UCLASS_USB)
448       eth (UCLASS_ETHERNET)
449       camera (UCLASS_CAMERA)
450       flash (UCLASS_FLASH_STORAGE)
451
452 Each of the devices is connected to a different address on the USB bus.
453 The bus device wants to store this address and some other information such
454 as the bus speed for each device.
455
456 To achieve this, the bus device can use dev->parent_priv in each of its
457 three children. This can be auto-allocated if the bus driver has a non-zero
458 value for per_child_auto_alloc_size. If not, then the bus device can
459 allocate the space itself before the child device is probed.
460
461 Also the bus driver can define the child_pre_probe() and child_post_remove()
462 methods to allow it to do some processing before the child is activated or
463 after it is deactivated.
464
465 Note that the information that controls this behaviour is in the bus's
466 driver, not the child's. In fact it is possible that child has no knowledge
467 that it is connected to a bus. The same child device may even be used on two
468 different bus types. As an example. the 'flash' device shown above may also
469 be connected on a SATA bus or standalone with no bus:
470
471    xhci_usb (UCLASS_USB)
472       flash (UCLASS_FLASH_STORAGE)  - parent data/methods defined by USB bus
473
474    sata (UCLASS_SATA)
475       flash (UCLASS_FLASH_STORAGE)  - parent data/methods defined by SATA bus
476
477    flash (UCLASS_FLASH_STORAGE)  - no parent data/methods (not on a bus)
478
479 Above you can see that the driver for xhci_usb/sata controls the child's
480 bus methods. In the third example the device is not on a bus, and therefore
481 will not have these methods at all. Consider the case where the flash
482 device defines child methods. These would be used for *its* children, and
483 would be quite separate from the methods defined by the driver for the bus
484 that the flash device is connetced to. The act of attaching a device to a
485 parent device which is a bus, causes the device to start behaving like a
486 bus device, regardless of its own views on the matter.
487
488 The uclass for the device can also contain data private to that uclass.
489 But note that each device on the bus may be a memeber of a different
490 uclass, and this data has nothing to do with the child data for each child
491 on the bus.
492
493
494 Driver Lifecycle
495 ----------------
496
497 Here are the stages that a device goes through in driver model. Note that all
498 methods mentioned here are optional - e.g. if there is no probe() method for
499 a device then it will not be called. A simple device may have very few
500 methods actually defined.
501
502 1. Bind stage
503
504 A device and its driver are bound using one of these two methods:
505
506    - Scan the U_BOOT_DEVICE() definitions. U-Boot It looks up the
507 name specified by each, to find the appropriate driver. It then calls
508 device_bind() to create a new device and bind' it to its driver. This will
509 call the device's bind() method.
510
511    - Scan through the device tree definitions. U-Boot looks at top-level
512 nodes in the the device tree. It looks at the compatible string in each node
513 and uses the of_match part of the U_BOOT_DRIVER() structure to find the
514 right driver for each node. It then calls device_bind() to bind the
515 newly-created device to its driver (thereby creating a device structure).
516 This will also call the device's bind() method.
517
518 At this point all the devices are known, and bound to their drivers. There
519 is a 'struct udevice' allocated for all devices. However, nothing has been
520 activated (except for the root device). Each bound device that was created
521 from a U_BOOT_DEVICE() declaration will hold the platdata pointer specified
522 in that declaration. For a bound device created from the device tree,
523 platdata will be NULL, but of_offset will be the offset of the device tree
524 node that caused the device to be created. The uclass is set correctly for
525 the device.
526
527 The device's bind() method is permitted to perform simple actions, but
528 should not scan the device tree node, not initialise hardware, nor set up
529 structures or allocate memory. All of these tasks should be left for
530 the probe() method.
531
532 Note that compared to Linux, U-Boot's driver model has a separate step of
533 probe/remove which is independent of bind/unbind. This is partly because in
534 U-Boot it may be expensive to probe devices and we don't want to do it until
535 they are needed, or perhaps until after relocation.
536
537 2. Activation/probe
538
539 When a device needs to be used, U-Boot activates it, by following these
540 steps (see device_probe()):
541
542    a. If priv_auto_alloc_size is non-zero, then the device-private space
543    is allocated for the device and zeroed. It will be accessible as
544    dev->priv. The driver can put anything it likes in there, but should use
545    it for run-time information, not platform data (which should be static
546    and known before the device is probed).
547
548    b. If platdata_auto_alloc_size is non-zero, then the platform data space
549    is allocated. This is only useful for device tree operation, since
550    otherwise you would have to specific the platform data in the
551    U_BOOT_DEVICE() declaration. The space is allocated for the device and
552    zeroed. It will be accessible as dev->platdata.
553
554    c. If the device's uclass specifies a non-zero per_device_auto_alloc_size,
555    then this space is allocated and zeroed also. It is allocated for and
556    stored in the device, but it is uclass data. owned by the uclass driver.
557    It is possible for the device to access it.
558
559    d. If the device's immediate parent specifies a per_child_auto_alloc_size
560    then this space is allocated. This is intended for use by the parent
561    device to keep track of things related to the child. For example a USB
562    flash stick attached to a USB host controller would likely use this
563    space. The controller can hold information about the USB state of each
564    of its children.
565
566    e. All parent devices are probed. It is not possible to activate a device
567    unless its predecessors (all the way up to the root device) are activated.
568    This means (for example) that an I2C driver will require that its bus
569    be activated.
570
571    f. The device's sequence number is assigned, either the requested one
572    (assuming no conflicts) or the next available one if there is a conflict
573    or nothing particular is requested.
574
575    g. If the driver provides an ofdata_to_platdata() method, then this is
576    called to convert the device tree data into platform data. This should
577    do various calls like fdtdec_get_int(gd->fdt_blob, dev->of_offset, ...)
578    to access the node and store the resulting information into dev->platdata.
579    After this point, the device works the same way whether it was bound
580    using a device tree node or U_BOOT_DEVICE() structure. In either case,
581    the platform data is now stored in the platdata structure. Typically you
582    will use the platdata_auto_alloc_size feature to specify the size of the
583    platform data structure, and U-Boot will automatically allocate and zero
584    it for you before entry to ofdata_to_platdata(). But if not, you can
585    allocate it yourself in ofdata_to_platdata(). Note that it is preferable
586    to do all the device tree decoding in ofdata_to_platdata() rather than
587    in probe(). (Apart from the ugliness of mixing configuration and run-time
588    data, one day it is possible that U-Boot will cache platformat data for
589    devices which are regularly de/activated).
590
591    h. The device's probe() method is called. This should do anything that
592    is required by the device to get it going. This could include checking
593    that the hardware is actually present, setting up clocks for the
594    hardware and setting up hardware registers to initial values. The code
595    in probe() can access:
596
597       - platform data in dev->platdata (for configuration)
598       - private data in dev->priv (for run-time state)
599       - uclass data in dev->uclass_priv (for things the uclass stores
600         about this device)
601
602    Note: If you don't use priv_auto_alloc_size then you will need to
603    allocate the priv space here yourself. The same applies also to
604    platdata_auto_alloc_size. Remember to free them in the remove() method.
605
606    i. The device is marked 'activated'
607
608    j. The uclass's post_probe() method is called, if one exists. This may
609    cause the uclass to do some housekeeping to record the device as
610    activated and 'known' by the uclass.
611
612 3. Running stage
613
614 The device is now activated and can be used. From now until it is removed
615 all of the above structures are accessible. The device appears in the
616 uclass's list of devices (so if the device is in UCLASS_GPIO it will appear
617 as a device in the GPIO uclass). This is the 'running' state of the device.
618
619 4. Removal stage
620
621 When the device is no-longer required, you can call device_remove() to
622 remove it. This performs the probe steps in reverse:
623
624    a. The uclass's pre_remove() method is called, if one exists. This may
625    cause the uclass to do some housekeeping to record the device as
626    deactivated and no-longer 'known' by the uclass.
627
628    b. All the device's children are removed. It is not permitted to have
629    an active child device with a non-active parent. This means that
630    device_remove() is called for all the children recursively at this point.
631
632    c. The device's remove() method is called. At this stage nothing has been
633    deallocated so platform data, private data and the uclass data will all
634    still be present. This is where the hardware can be shut down. It is
635    intended that the device be completely inactive at this point, For U-Boot
636    to be sure that no hardware is running, it should be enough to remove
637    all devices.
638
639    d. The device memory is freed (platform data, private data, uclass data,
640    parent data).
641
642    Note: Because the platform data for a U_BOOT_DEVICE() is defined with a
643    static pointer, it is not de-allocated during the remove() method. For
644    a device instantiated using the device tree data, the platform data will
645    be dynamically allocated, and thus needs to be deallocated during the
646    remove() method, either:
647
648       1. if the platdata_auto_alloc_size is non-zero, the deallocation
649       happens automatically within the driver model core; or
650
651       2. when platdata_auto_alloc_size is 0, both the allocation (in probe()
652       or preferably ofdata_to_platdata()) and the deallocation in remove()
653       are the responsibility of the driver author.
654
655    e. The device sequence number is set to -1, meaning that it no longer
656    has an allocated sequence. If the device is later reactivated and that
657    sequence number is still free, it may well receive the name sequence
658    number again. But from this point, the sequence number previously used
659    by this device will no longer exist (think of SPI bus 2 being removed
660    and bus 2 is no longer available for use).
661
662    f. The device is marked inactive. Note that it is still bound, so the
663    device structure itself is not freed at this point. Should the device be
664    activated again, then the cycle starts again at step 2 above.
665
666 5. Unbind stage
667
668 The device is unbound. This is the step that actually destroys the device.
669 If a parent has children these will be destroyed first. After this point
670 the device does not exist and its memory has be deallocated.
671
672
673 Data Structures
674 ---------------
675
676 Driver model uses a doubly-linked list as the basic data structure. Some
677 nodes have several lists running through them. Creating a more efficient
678 data structure might be worthwhile in some rare cases, once we understand
679 what the bottlenecks are.
680
681
682 Changes since v1
683 ----------------
684
685 For the record, this implementation uses a very similar approach to the
686 original patches, but makes at least the following changes:
687
688 - Tried to aggressively remove boilerplate, so that for most drivers there
689 is little or no 'driver model' code to write.
690 - Moved some data from code into data structure - e.g. store a pointer to
691 the driver operations structure in the driver, rather than passing it
692 to the driver bind function.
693 - Rename some structures to make them more similar to Linux (struct udevice
694 instead of struct instance, struct platdata, etc.)
695 - Change the name 'core' to 'uclass', meaning U-Boot class. It seems that
696 this concept relates to a class of drivers (or a subsystem). We shouldn't
697 use 'class' since it is a C++ reserved word, so U-Boot class (uclass) seems
698 better than 'core'.
699 - Remove 'struct driver_instance' and just use a single 'struct udevice'.
700 This removes a level of indirection that doesn't seem necessary.
701 - Built in device tree support, to avoid the need for platdata
702 - Removed the concept of driver relocation, and just make it possible for
703 the new driver (created after relocation) to access the old driver data.
704 I feel that relocation is a very special case and will only apply to a few
705 drivers, many of which can/will just re-init anyway. So the overhead of
706 dealing with this might not be worth it.
707 - Implemented a GPIO system, trying to keep it simple
708
709
710 Pre-Relocation Support
711 ----------------------
712
713 For pre-relocation we simply call the driver model init function. Only
714 drivers marked with DM_FLAG_PRE_RELOC or the device tree
715 'u-boot,dm-pre-reloc' flag are initialised prior to relocation. This helps
716 to reduce the driver model overhead.
717
718 Then post relocation we throw that away and re-init driver model again.
719 For drivers which require some sort of continuity between pre- and
720 post-relocation devices, we can provide access to the pre-relocation
721 device pointers, but this is not currently implemented (the root device
722 pointer is saved but not made available through the driver model API).
723
724
725 Things to punt for later
726 ------------------------
727
728 - SPL support - this will have to be present before many drivers can be
729 converted, but it seems like we can add it once we are happy with the
730 core implementation.
731
732 That is not to say that no thinking has gone into this - in fact there
733 is quite a lot there. However, getting these right is non-trivial and
734 there is a high cost associated with going down the wrong path.
735
736 For SPL, it may be possible to fit in a simplified driver model with only
737 bind and probe methods, to reduce size.
738
739 Uclasses are statically numbered at compile time. It would be possible to
740 change this to dynamic numbering, but then we would require some sort of
741 lookup service, perhaps searching by name. This is slightly less efficient
742 so has been left out for now. One small advantage of dynamic numbering might
743 be fewer merge conflicts in uclass-id.h.
744
745
746 Simon Glass
747 sjg@chromium.org
748 April 2013
749 Updated 7-May-13
750 Updated 14-Jun-13
751 Updated 18-Oct-13
752 Updated 5-Nov-13