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1 引用设备树

在内核中,使用同一个芯片的板子,它们所用的外设资源不一样,比如 A 板用 GPIO A,B 板用 GPIO B, 如果用plateform_device定义资源信息,那么每次单板硬件资源变动后,都要改驱动程序源码,重新编译驱动,重新加载驱动,非常麻烦。
随着 ARM 芯片的流行,内核中针对这些 ARM 板保存有大量的、没有技术含量的文件。 Linus 大发雷霆:"this whole ARM thing is a f*cking pain in the ass"。于是,Linux 内核开始引入设备树。 设备树并不是重新发明出来的,在 Linux 内核中其他平台如 PowerPC,早就使用设备树来描述硬件了。
设备树只是用来给内核里的驱动程序,指定硬件的信息。

1.1根文件系统中查看设备树

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烧录的dtb文件,显然两者是完全相同的。
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除了原始的dtb文件,根文件系统还以目录结构的方式呈现dtb文件,在devicetree目录下,则有一个base目录,这个base目录,就对应着根节点。
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base目录下,每一个节点对应一个目录, 每一个属性对应一个文件. 这些属性的值如果是字符串,可以使用 cat 命令把它打印出来。对于数值,可以用 hexdump 把它打印出来。
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进入led目录,里面一共有三个文件,除name外,分别对应着led节点的两个属性,cat属性如下:
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pin属性的值为0x00 05 00 05,也就是GPF5.
如果节点没有设置name属性,那么转换为device_node时,会将节点自己的名称作为name属性值。 所以这里nameled.
根文件系统下也可以查看platform_device。系统中所有的platform_device,都可以在/sys/devices/platform/路径下查看。
image

另外,系统中所有的platform_device,有来自设备树的,也有来自.c文件中注册的。那么,我们怎么知道哪些platform_device是来自设备树,哪些是来自.c文件中注册的?

答:可以查看该platform_device的相关目录下,是否有of_node,如果有of_node,那么这个platform_device就来自于设备树;否则,来自.c文件。

led为例,进入led目录,可以看到有of_node,说明这个platform_device来自设备树。同时,可以看到这个of_node是一个链接文件,指向的是/sys/firmware/devicetree/base/led。也就是说,可以进入 /sys/devices/platform/<设备名>/of_node 查看它的设备树属性。
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在/proc下有一个链接文件device-tree,它指向的是/sys/firmware/devicetree/base
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2 设备树的语法

设备树文件(dts: device tree source),它需要编译为 dtb(device tree blob)文件,内核使用的是 dtb 文件。

2.1 DTS 文件

2.1.1 DTS文件的总体布局

设备树源文件通常以dts为后缀,其总体布局如下:

/dts-v1/;
[memory reservations]
/{
	[property definitions]
	[child nodes]
}

以上各项的含义分别为:

名称 含义
/dts-v1/ 设备树文件的版本
memory reservations 指定保留内存,内核不会使用保留内存
/ 根节点(使用花括号括出属于根节点的内容)
property definitions 根节点的属性,用来描述硬件
child nodes 孩子节点(使用花括号括出属于孩子节点的内容)

2.1.2 memory reservations的格式

该项是可选项,如果想要保留一段内存不让内核使用,可用如下格式指定:

/*
	address    指定要保留的内存的起始地址
	length     指定要保留的内存的长度
*/
/memreserve/<address><length>;

需要注意的是,address和`length都是64位。

2.1.3 属性的格式

• 属性有值 [label:] property-name = value;
• 属性没有值 [label:] property-name;

其中各项的含义:

名称 含义
label 标签
property-name 属性名
value 属性值

2.1.3.1 有关属性名

属性名的长度为1~31个字符,可以自己取,只要能够提供可以解读该属性名的驱动即可。也有一些属性名有着特定的含义,比如compatible用于表示哪个或哪些驱动支持该设备。对于自己命名的属性,并非所有字符均可组成属性名,它需要由以下字符组成:
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2.1.3.2 有关属性值

属性值有以下四种:

  1. array of cells 一个cell就是一个u32类型的数据,一个或多个cell用尖括号括起来,并以空格隔开就可以作为一种合法的属性值,如

    example = <0x1 0x2 0x3>;。
    
  2. 含有结束符的字符串 如:

    example = "example value";
    
  3. 字节序列 用方括号括起一个或多个字节,字节之间可用也可不用空格隔开,且字节以两位16进制数表示,如:

    example = [12 34 56 78];
    
  4. 以上三种值的混合(以逗号隔开) 如:

    compatible = "fsl,mpc8641", "ns16550";
    

    ◆ 文本字符串(包含’\0’结束符)用双引号表示:

    string-property="a string";
    

    ◆ Cells(32位无符号整数)用尖括号表示:

    cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>;
    

    ◆ 64bit 数据使用 2 个 cell 来表示:

    clock-frequency = <0x00000001 0x00000000>; 
    

    ◆ 二进制数据用方括号表示:

    binary-property=[0x01 0x23 0x45 0x67];
    

    ◆ 类型不同的数据的组合也是可以的,但需要用逗号隔开:

    mixed-property="a string", [0x01 0x23 0x45 0x67], <0x12345678>;
    

    ◆ 逗号同样用于创建字符串列表:

    string-list = "red fish", "blue fish";
    

举个例子:

/ {
	node1 {
		a-string-property = "A string";
		a-string-list-property = "first string", "second string";
		a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56];
		child-node1 {
			first-child-property;
			second-child-property = <1>;
			a-string-property = "Hello, world";
		};
		child-node2 {
		};
	};
	node2 {
		an-empty-property;
		a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */
		child-node1 {
		};
	};
};

2.1.4 一些特定的属性

设备树文件中有一些特定的属性,他们拥有约定俗成的名称和含义,在devicetree-specification中,这些属性被称为Standard Properties,我们在使用这些属性时,应当遵守相应的约定。这些属性有很多,我将在下文中介绍它们中的一部分。

2.1.4.1 #address-cells

该属性的值表示在该节点的子节点的reg属性中,使用使用多少个cell,也即使用多少个u32整数来表示地址(对于32位系统,一个u32整数就够了;而对于64位系统,需要两个u32整数)。

2.1.4.2 #size-cells

该属性的值表示在该节点的子节点的reg属性中,使用多少个cell,也即使用多少个u32整数来表示大小(一段地址空间的长度)。
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2.1.4.3 compatible

其值为一个或多个字符串,用来描述支持该设备的驱动程序。比如,该属性位于根节点时,用于指定内核中哪个machine_desc可以支持本设备,即当前设备与哪些平台兼容。其值的格式一般是"manufacturer, model",其中manufacturer表示厂家,model表示型号(厂家的哪型产品)。
当该属性的值有多个字符串时,从左往右,从最特殊到最一般。举例来说

	compatible = "samsung,smdk2416"

"samsung, s3c2416" 作为根节点的属性时,第一个字符串指示了一个具体的开发板型号,而第二个字符串要更一般,只指示了SoC的型号。在linux初始化时,会优先找支持"samsung,smdk2416"machine_desc用以初始化硬件,找不到时才退而求其次找到"samsung, s3c2416"

led { 
	compatible = “A”, “B”, “C”; 
}; 

“compatible”表示“兼容”,对于某个 LED,内核中可能有 A、B、C 三个驱 动都支持它。

2.1.4.4 model

其值为一个字符串,用来描述当前设备的型号(单板的名字)。当多个设备的compatible相同时,可以通过model来进一步区分多个设备。

{ 
	compatible = "samsung,smdk2440", "samsung,mini2440"; 
	model = "jz2440_v3"; 
}; 

它表示jz2440_v3这个单板,可以兼容内核中的“smdk2440”,也兼容“mini2440”.

2.1.4.5 phandle

该属性可以为节点指定一个全局唯一的数字标识符。这个标识符可以被需要引用该节点的另一个节点使用。举例来说,现有一个中断控制器:

pic@10000000{
	phandle =<1>;
	interrupt-controller;
};

还有一个可以产生中断的设备,且这个设备的中断信号线连接到了上述中断控制器,为了描述清楚这种关系,该设备的设备节点就需要引用中断控制器的节点:

another-device-node {
	interrupt-parent =<1>;/* 数字1就唯一标识了节点pic@10000000 */
};

2.1.4.6 interrupt-controller

这是一个没有值的属性,用在中断控制器的设备节点中,以表明这个节点描述的是一个中断控制器。

2.1.4.7 interrupt-parent

该属性用于可以产生中断,且中断信号连接到某中断控制器的设备的设备节点,用于表示该设备的中断信号连接到了哪个中断控制器。该属性的值通常是中断控制器设备节点的数字标识(phandle),具体示例在上文已经出现过了。

2.1.4.8 reg

reg属性描述了设备资源在其父总线定义的地址空间内的地址。通俗的说,该属性使用一对或多对(地址,长度)来描述设备所占的地址空间。至于地址和长度使用多少个cell来表示呢?这取决于上文介绍的#address-cells、#size-cells属性的值。
举个例子,当:

#address-cells =<1>;
#size-cells =<1>;
reg = <0x3000 0x20 0xFE00 0x100>;

那么reg = <0x3000 0x20 0xFE00 0x100>,表示该属性所属的设备占据了两块内存空间,第一块是以0x3000为起始的32字节内存块;第二块是以0xFE00为起始的256字节内存块。

2.1.4.8 status

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&uart1 {
	status = "disabled";
};

2.1.4.9 ranges

ranges属性值可以为空或者按照 (child-bus-address,parent-bus-address,length)格式编写的数字组成:

child-bus-address//子总线地址空间的物理地址,由父节点的 #address-cells确定此物理地址所占用的字长。
parent-bus-address//父总线地址空间的物理地址,同样由父节点的 #address-cells确定此物理地址所占用的字长。
length//子地址空间的长度,由父节点的 #size-cells确定此地址长度所占用的字长。

soc { 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
	compatible = "simple-bus"; 
	interrupt-parent = <&gpc>; 
	ranges; 
}

ranges属性值为空值,说明子地址空间和父地址空间完全相同,不需要进行地址转换。

soc { 
	compatible = "simple-bus"; 
	#address-cells = <1>;
	#size-cells = <1>; 
	ranges = <0x0 0xe0000000 0x00100000>; 
	serial { 
		device_type = "serial"; 
		compatible = "ns16550"; 
		reg = <0x4600 0x100>; 
	}; 
};

soc定义的 ranges属性,值为 <0x0 0xe0000000 0x00100000>,此属性值指定了一个 1024KB(0x00100000)的地址范围,子地址空间的物理起始地址为 0x0,父地址空间的物理起始地址为 0xe0000000

serial是串口设备节点, reg属性定义了 serial设备寄存器的起始地址为 0x4600寄存器长度为 0x100。经过地址转换, serial设备可以从 0xe0004600开始进行读写操作,0xe0004600=0x4600+0xe0000000

2.1.4.10 device_type

此属性也被抛弃了。此属性只能用于 cpu节点或者 memory节点。

cpus {
    #size-cells = <0x0>;
    #address-cells = <0x1>;
    A53_0: cpu@0 {
        reg = <0x0>;
        enable-method = "psci";
        compatible = "arm,cortex-a53";
        device_type = "cpu";
        next-level-cache = <&CA53_L2>;
    };
}

2.1.5 节点的格式

节点的格式如下:

[label:]node-name[@unit-address]{
	[properties definitions]
	[child nodes]
};

以uart节点为例:

/ { 
	uart0: uart@fe001000 { 
		compatible="ns16550"; 
		reg=<0xfe001000 0x100>; 
	}; 
}; 

节点名(node-name)长为1~31个字符,这些字符可以是:
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每个设备节点代表一个设备,因此节点名的命名通常要和设备相应,比如以太网控制器,我们可以给其取名ethernet。考虑到一个SoC中可能有多个以太网控制器,为了做区分,我们通常在其节点名后面加上设备的地址,也就是上文中出现的可选部分@unit-address。仍以以太网控制器为例,假如两个以太网控制器的寄存器组的首地址分别为0xfe0020000xfe003000,那么相应的节点名可以取为ethernet@fe002000ethernet@fe003000
不难看出,设备节点允许嵌套,假设节点b嵌套于节点a中,那么节点a是节点b的父节点。根节点的名字比较特殊,就是一个斜杠/,其他的设备节点都是根节点的孩子,或者孩子的孩子…因此,所有的设备节点呈现出一个树状的层次结构(设备树因此得名),下图就是一个例子:
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2.1.5.1 推荐的节点名

关于节点的命名,官方有一些推荐的命名,具体可见devicetree-specification-v0.3的2.2.2节。

2.1.5.2 节点的路径名

在文件系统中有个术语叫文件的路径名(pathname),在按照树状结构组织的众多文件中,用以唯一标识某个文件。类似的,节点也有路径名的概念。将根节点类比为根目录,以上图为例,其中cpu0节点的路径名为/cpus/cpu@0。我们在给节点命名时,必须保证每个节点拥有唯一的路径名(注意区别于每个节点拥有唯一的节点名)。

2.1.6 一些特殊的节点

有一些特殊的节点不代表任何设备,而是有着特定的用途,本节就将介绍一些这样的节点。

2.1.6.1 /aliases节点

/aliases节点应当作为根节点的孩子节点,用于定义一个或多个别名属性,每条别名属性会为一个设备节点的路径名设置一个别名,如下面这个例子所示:

aliases {
	serial0 ="/simple-bus@fe000000/serial@llc500";
	ethernet0 ="/simple-bus@fe000000/ethernet@31c000";
};

别名只能由1~31个下面的字符组成:
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别名通常以数字结尾,比如别名为i2c1,设备树的初始化程序在解析别名属性时,会将数字1记录在struct alias_prop结构的id成员中,使用of_alias_get_id可以获得这个数字。因为本文主要介绍设备树文件的格式,因此这里不再深究这部分内容。

2.1.6.2 /chosen节点

/chosen节点应当用作根节点的孩子节点,有以下可选属性:
bootargs
stdout-path
stdin-path
顾名思义,该节点可以指定启动参数、标准输出和标准输入,一个例子如下:
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/{
	......
	chosen {
		bootargs ="root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.1 console=ttyS0,115200";
		};
	......
};

上图中chosen节点仅仅设置了属性“ stdout-path”,表示标准输出使用 uart0。但是当我们进入到 /proc/device-tree/chosen目录里面,会发现多了 bootargs属性,原因如下:
do_bootm_linux 函数会通过一系列复杂的调用,最终通过fdt_chosen 函数在chosen 节点中加入
bootargs 属性。
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do_bootm_linux细节见uboot-5_bootm/bootz启动内核过程 - fuzidage - 博客园 (cnblogs.com)

uboot-bootm和bootz启动内核 | Hexo (fuzidage.github.io)

2.1.6.3 /根节点

/ { 
	model = "SMDK24440"; 
	compatible = "samsung,smdk2440"; 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
}; 

根节点中必须有这些属性:

#address-cells // 在它的子节点的 reg 属性中, 使用多少个 u32 整数来描述地址(address) 
#size-cells // 在它的子节点的 reg 属性中, 使用多少个 u32 整数来描述大小(size) 
compatible // 定义一系列的字符串, 用来指定内核中哪个 machine_desc 可以支持本设备 (即这个板子兼容哪些平台) 
model // 咱这个板子是什么

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Linux内核通过根节点 compatible属性找到对应的设备的函数调用过程如下:
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2.1.7 必要的节点和必要的属性

一个完整的设备树文件(DTS文件),有一些节点是必须要有的,这些必要的节点有:

节点名 节点的必要属性
/ #address-cells、#size-cells、model、compatible
/memory device_type、reg
/cpus #address-cells、#size-cells
/cpus/cpu* device_type、reg、clock-frequency、timebase-frequency
/cpus/cpu*/l?-cache compatible、cache-level

2.1.8 label(标签)的使用

在上文就提到过标签,只是没有细说,这里就介绍一下标签的使用。首先,标签名可由1~31个字符组成,这些字符可以是:
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接下来仍以中断控制器的例子来说:

pic@10000000{
	phandle =<1>;
	interrupt-controller;
	};
......
another-device-node {
	interrupt-parent =<1>;/* 数字1就唯一标识了节点pic@10000000 */
};

如果我们使用phandle来标识设备,当设备多了,数字标识符是比较难记忆的,可读性也差,此时可以使用标签:

PIC:pic@10000000{
	interrupt-controller;
};
......
another-device-node {
	interrupt-parent =<&PIC>;/* 用标签来引用设备节点 */
};

还有一种常见的标签的用法,当我们需要修改某设备节点的属性,但又不想直接在原地修改(保持原来的内容不被破坏),此时可以在设备树文件的末尾重写该设备节点的相应属性,从而覆盖之前的内容:

/{
	device-node {
		p ="xxx";
	};
};

/* 重写device-node的属性p */
/{
	device-node {/* 因此这样写比较麻烦(特别是在路径比较深的时候) */
		p ="yyy";
	};
};

那么使用标签的写法就简单很多:标签名DN.

/{
	DN:device-node {
		p ="xxx";
	};
}

/* 重写device-node的属性p */
&DN{
	p ="yyy";
};

修改节点,节点追加内容:

 i2c0: i2c@29000000 {
		 compatible = "snps,designware-i2c";
		 clocks = <&clk ATHENA2_CLK_I2C0>;
		 reg = <0x0 0x29000000 0x0 0x1000>;
		 clock-frequency = <400000>;
		 #size-cells = <0x0>;
		 #address-cells = <0x1>;
		 resets = <&rst RST_I2C0>;
		 reset-names = "i2c0";
 };

再另一个dts中使用i2c0:

 &i2c0 {
 		clock-frequency = <100000>;
		status = "okay";

		mag3110@0e { 
				compatible = "fsl,mag3110"; 
				reg = <0x0e>; 
				position = <2>; 
		};
 };

2.1.9 编写设备树文件

2.1.9.1 在DTS文件中包含其他文件

编写设备树文件时,我们通常会把多型设备的共性抽出来,写在DTSI文件(后缀为.dtsi)中,其语法与DTS文件一样。比如,多款使用了am335x的板子,因为使用了同一款SoC,描述设备时肯定会有一些相同的部分,可以把这部分抽出来,写到am335x.dtsi中,然后在具体的某型板子的设备树中包含相应的DTSI文件,包含的方式有:

 /include/ “xxx.dtsi”
 #include “xxx.dtsi”

设备树编译器还支持c语言的头文件,因此,如果有需要可以定义一些宏并在设备树文件中使用。

2.1.9.2 如何在设备树文件中描述设备

2.1.9.2.1 Documentation/devicetree/bindings

设备树写出来是给驱动程序看的,也就是说驱动程序怎么写的,相应的设备树就该怎么写;或者反过来,先约定好设备树怎么写,在相应的设计驱动。驱动和设备树有着对应的关系,这种对应关系也被称为bindings。具体的:

对于上游芯片厂商,应当按照devicetree-specification推荐的设备树写法,遵守各种约定,确定好如何规范的描述设备,并提供相应的驱动程序。devicetree-specification-v0.3的第四章给出了一些推荐的做法。
对于下游产品厂商,当使用芯片厂商的芯片做产品时,芯片厂商通常会提供驱动程序和设备树文件编写的参考文档,这些文档位于linux内核源码树的Documentation/devicetree/bindings目录下。如果芯片厂商没提供相应文档的话,就要读驱动的源码,知道驱动怎么写的,自然也就知道如何写设备树了。

2.2 DTB文件

DTS文件只是文本文件,需要使用设备树编译器(DTC)将其编译为DTB文件(二进制文件),然后才能传递给内核,内核解析的是DTB文件。dtb文件由四个部分组成:
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2.2.1 struct ftd_header

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struct fdt_header {
    fdt32_t magic;           /* magic word FDT_MAGIC */
    fdt32_t totalsize;       /* total size of DT block */
    fdt32_t off_dt_struct;       /* offset to structure */
    fdt32_t off_dt_strings;      /* offset to strings */
    fdt32_t off_mem_rsvmap;      /* offset to memory reserve map */
    fdt32_t version;         /* format version */
    fdt32_t last_comp_version;   /* last compatible version */
    /* version 2 fields below */
    fdt32_t boot_cpuid_phys;     /* Which physical CPU id we're
    booting on */
    /* version 3 fields below */
    fdt32_t size_dt_strings;     /* size of the strings block */
    /* version 17 fields below */
    fdt32_t size_dt_struct;      /* size of the structure block */
};

totalsize:
这个设备树的size,也可以理解为所占用的实际内存空间。
off_dt_struct:
offset to dt_struct,表示整个dtb中structure部分所在内存相对头部的偏移地址
off_dt_strings:
offset to dt_string,表示整个dtb中string部分所在内存相对头部的偏移地址
off_mem_rsvmap:
offset to memory reserve map,dtb中memory reserve map所在内存相对头部的偏移地址

2.2.2 memory reservation block

该部分由memory reservations编译得来,由一个或多个表项组成,每一项都描述了一块要保留的内存区域,每项由两个64位数值(起始地址、长度)组成:
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reserved memory作用:设备驱动-15.内核kmalloc/vmalloc及CMA内存介绍 - fuzidage - 博客园 (cnblogs.com)

Linux内核-kmalloc与vmalloc及CMA内存 | Hexo (fuzidage.github.io)

2.2.3 structure block

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2.2.4 strings block

该部分类似于ELF文件中的字符串表,存储了所有属性名(字符串),考虑到很多节点拥有一些同名的属性,集中存放属性名可以有效的节约DTB文件的空间,存放有属性的structure block部分只需要保存一个32位的偏移值——属性名的起始位置在strings block中的偏移。

2.3 DTB文件的编译

2.3.1 在内核中直接 make

进入内核源码的目录,执行如下命令即可编译 dtb 文件。make all命令是编译 Linux源码中的所有东西,包括 zImage,dtb,.ko驱动模块以及设备树,如果只是编译设备树的话建议使用“ make dtbs”命令。

make dtbs V=1

2.3.2 手工编译

内核目录下 scripts/dtc/dtc 是设备树的编译工具,直接使用它的话,包含其他文件时不能使用“#include”,而必须使用“/incldue”

编译、反编译的示例命令如下,“-I”指定输入格式,“-O”指定输出格式,“-o”指定输出文件:

./scripts/dtc/dtc -I dts -O dtb -o tmp.dtb arch/arm/boot/dts/xxx.dts // 编译 dts 为 dtb 
./scripts/dtc/dtc -I dtb -O dts -o tmp.dts arch/arm/boot/dts/xxx.dtb // 反编译 dtb 为 dts 

DTC工具源码在 Linux内核的 scripts/dtc目录下,scripts/dtc/Makefile文件内容如下:
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2.3.3 反编译dtb

cd 板子所用的内核源码目录

./scripts/dtc/dtc -I dtb -O dts /从板子上/复制出来的/fdt -o tmp.dts

2.4 内核对设备树的处理过程

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① dts 在 PC 机上被编译为 dtb 文件;
② u-boot 把 dtb 文件传给内核;
③ 内核解析 dtb 文件,把每一个节点都转换为 device_node 结构体;
④ 对于某些 device_node 结构体,会被platform_device 结构体获取资源信息
dts解析过程:
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最终实际dts解析的函数为unflatten_dt_node

2.4.1 dtb 中每一个节点都被转换为 device_node 结构体

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根节点被保存在全局变量 of_root 中,从 of_root 开始可以访问到任意节点。

2.4.2 哪些设备树节点会被转换为 platform_device

/{ 
	mytest {
		compatile = "mytest", "simple-bus"; 
		mytest@0 { 
			compatile = "mytest_0"; 
		}; 
	}; 

	i2c { 
		compatile = "samsung,i2c"; 
		at24c02 { 
			compatile = "at24c02"; 
		}; 
	}; 
	spi { 
		compatile = "samsung,spi"; 
		flash@0 { 
			compatible = "winbond,w25q32dw"; 
			spi-max-frequency = <25000000>; 
			reg = <0>; 
		}; 
	}; 
};

①根节点下含有 compatile 属性的子节点
②含有特定 compatile 属性的节点的子节点 :

如果一个节点的 compatile 属性,它的值是这 4 者之一:"simple-bus","simple-mfd","isa","arm,amba-bus", 那 么 它 的 子结点 ( 需 含compatile 属性)也可以转换为 platform_device。 

③总线 I2C、SPI 节点下的子节点:不转换为platform_device
某个总线下到子节点,应该交给对应的总线驱动程序来处理, 它们不应该被转换为 platform_device
比如以下的节点中:

⚫ /mytest 会被转换为 platform_device, 因为它兼容"simple-bus"; 它的子节点/mytest/mytest@0 也会被转换为 platform_device 
⚫ /i2c 节点一般表示 i2c 控制器, 它会被转换为 platform_device, 在内核 中有对应的 platform_driver; 
⚫ /i2c/at24c02 节点不会被转换为 platform_device, 它被如何处理完全由父节点的 platform_driver 决定, 一般是被创建为一个 i2c_client。 
⚫ 类似的也有/spi 节点, 它一般也是用来表示 SPI 控制器, 它会被转换为 platform_device, 在内核中有对应的 platform_driver; 
⚫ /spi/flash@0 节点不会被转换为 platform_device, 它被如何处理完全由 父节点的 platform_driver 决定, 一般是被创建为一个 spi_device。 

2.4.3 节点怎么转换为 platform_device

⚫ platform_device 中含有 resource 数组, 它来自 device_node 的 reg, interrupts 属性; 
⚫ platform_device.dev.of_node 指向 device_node, 可以通过它获得其他属性

3 完整dts示例

编写设备树之前要先定义一个设备,我们就以 I.MX6ULL这个 SOC为例,我们需要在设备树里面描述的内容如下:

①、 I.MX6ULL这个 Cortex-A7架构的 32位 CPU。
②、 I.MX6ULL内部 ocram,起始地址 0x00900000,大小为 128KB(0x20000)。
③、 I.MX6ULL内部 aips1域下的 ecspi1外设控制器,寄存器起始地址为 0x02008000,大小为 0x4000。
④、 I.MX6ULL内部 aips2域下的 usbotg1外设控制器,寄存器起始地址为 0x02184000,大小为 0x4000。
⑤、 I.MX6ULL内部 aips3域下的 rngb外设控制器,寄存器起始地址为 0x02284000,大小为 0x4000

3.1 添加 cpus节点

cpu节点, I.MX6ULL采用 Cortex-A7架构,而且只有一个 CPU,因此只有一个cpu0节点,如下所示:

/ { 
	compatible = "fsl,imx6ull-alientek-evk", "fsl,imx6ull";
	cpus { 
		#address-cells = <1>; 
		#size-cells = <0>; 
		//CPU0节点 
		cpu0: cpu@0 { 
			compatible = "arm,cortex-a7"; 
			device_type = "cpu"; 
			reg = <0>; 
		}; 
	}; 
};

3.2 添加 soc节点

uart iic控制器等等这些都属于 SOC内部外设,因此一般会创建一个叫做 soc的父节点来管理这些 SOC内部外设的子节点:

/ { 
	//soc节点 
	soc { 
		#address-cells = <1>; 
		#size-cells = <1>; 
		compatible = "simple-bus"; 
		ranges; 
	};
};

soc节点设置 #address-cells = <1>#size-cells = <1>,这样 soc子节点的 reg属性中起始地占用一个字长,地址空间长度也占用一个字长。ranges属性为空,说明子空间和父空间地址范围相同。

3.2.1 添加 ocram节点

根据第②点的要求,添加 ocram节点, ocram I.MX6ULL内部 RAM,因此 ocram节点应该是 soc节点的子节点。 ocram起始地址为 0x00900000,大小为128KB(0x20000):

//soc节点 
soc { 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
	compatible = "simple-bus"; 
	ranges; 

	//ocram节点 
	ocram: sram@00900000 { 
		compatible = "fsl,lpm-sram"; 
		reg = <0x00900000 0x20000>; 
	}; 
};

3.2.2 添加 aips1、 aips2和 aips3节点

IMX6ULL外设控制分为三个域: aips1~3,这三个域分管不同的外设控制器,aips1~3这三个域都属于 soc节点的子节点:

//aips1节点
aips1: aips-bus@02000000 { 
	compatible = "fsl,aips-bus", "simple-bus"; 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
	reg = <0x02000000 0x100000>; 
	ranges; 
};
aips2: aips-bus@02100000 { 
	compatible = "fsl,aips-bus", "simple-bus"; 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
	reg = <0x02100000 0x100000>; 
	ranges; 
};
aips3: aips-bus@02200000 { 
	compatible = "fsl,aips-bus", "simple-bus"; 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <1>; 
	reg = <0x02200000 0x100000>; 
	ranges; 
};

3.2.2.1 添加 ecspi1、 usbotg1和 rngb节点

每个域节点下都添加一个外设节点。ecspi1属于 aips1的子节点, usbotg1属于 aips2的子节点, rngb属于 aips3的子节点。

//ecspi1节点 
ecspi1: ecspi@02008000 { 
	#address-cells = <1>; 
	#size-cells = <0>; 
	compatible = "fsl,imx6ul-ecspi", "fsl,imx51-ecspi"; 
	reg = <0x02008000 0x4000>; 
	status = "disabled"; 
};

//usbotg1节点 
usbotg1: usb@02184000 { 
	compatible = "fsl,imx6ul-usb", "fsl,imx27-usb"; 
	reg = <0x02184000 0x4000>; 
	status = "disabled";
};

//rngb节点 
rngb: rngb@02284000 { 
	compatible = "fsl,imx6sl-rng", "fsl,imx-rng", "imx-rng"; 
	reg = <0x02284000 0x4000>; 
};
posted on 2023-04-29 20:24  fuzidage  阅读(199)  评论(0编辑  收藏  举报