linux Phy驱动开发之mido总线介绍

一、        MDIO 总线概述

        1.功能定位

        MDIO（Management Data Input/Output）是 IEEE 802.3 定义的串行管理接口，用于 MAC 层与PHY 芯片间的寄存器配置和状态监控，属于物理层（PHY）的核心管理总线。

        2.硬件连接 

        通过 MDC（时钟线）和 MDIO（数据线）实现同步通信，支持最多 32 个 PHY 设备共享总线。

二、        内核框架设计

        1.三层抽象模型

        1）MII Management 层‌：抽象为 struct mii_bus，包含读写函数指针（如

read/write）和总线资源

        2）PHY Device 层‌：抽象为 struct phy_device存储 PHY 的硬件 ID、状态（如速度、双工模式）

        3)PHY Driver 层‌：抽象为 struct phy_driver，定义驱动匹配表（phy_id 和掩码）及操作函数（probe、config_init）。

        2.总线匹配机制

        MDIO 总线通过 mdio_bus_match() 函数比对phy_device->phy_id 与 phy_driver-

>phy_id_mask，匹配成功后调用驱动的 probe 函数

三、        关键数据结构与API

        1.核心结构体

        1）struct mii_bus：包含总线号、父设备、读写回调函数等

        2）struct phy_device：记录 PHY 地址、链接状态、中断号等硬件信息

        3)  struct phy_driver：定义驱动名称、ID 掩码、电源管理回调等

        2.注册流程

        1)总线注册‌：mdio_bus_init() 初始化 MDIO 总线类型（mdio_bus_type）

        2)驱动注册‌：phy_driver_register() 将驱动添加到总线，并关联 probe 函数

四、        设备数据与驱动匹配

        1.设备树配置

        MDIO 控制器需在设备树中声明，包括寄存器地址、时钟配置等，例如：   

mdio {
    compatible = "fsl,imx6q-mdio";
    reg = <0x021ec000 0x4000>;
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    ethphy0: ethernet-phy@0 {
        reg = <0>;
    };
};

        PHY 设备通过 reg 属性指定地址  

        2.匹配流程

           1）内核启动时解析设备树，生成 phy_device 对象

           2)总线扫描时调用 get_phy_id() 读取 PHY 寄存器 ID，与驱动表匹配

五、        总结

 dump_stack+0x18/0x24
  __mdiobus_register+0x148/0x554 [libphy]
  __of_mdiobus_register+0xd4/0x440 [of_mdio]
  xxxx_mdio_probe+0x2d4/0x4bc [xxxx_mdio]
 platform_probe+0x68/0xc4
 really_probe+0x148/0x2b0
  __driver_probe_device+0xcc/0x12c
 driver_probe_device+0xd8/0x15c
 __driver_attach+0x90/0x19c
bus_for_each_dev+0x7c/0xdc
driver_attach+0x24/0x30
bus_add_driver+0xe8/0x1f8
driver_register+0x5c/0x124
__platform_driver_register+0x28/0x34
xxxx_mdio_init+0x20/0x1000 [xxxx_mdio]

        在__mdiobus_register中会调用mdiobus_scan_bus_c22的get_phy_device扫描mdio总线的上phy设备并获取的phy设备的id,id与phy设备driver的id匹配上就执行probe