泰山派学习09--设备树DTS

一、设备树定义

　　设备树就是用于描述硬件信息的一个配件文件，其是一种树状的结构，有节点（node）和属性（property）组成。每个节点描述一个硬件设备或资源，属性描述了设备的特性。

       

二、设备树术语及关系

　　1、设备树文件（Device Tree Source）:格式为dts,类似C语言的.c文件；

　　2、设备树包含文件（Device Tree Source Include）：格式为dtsi,可以通过 #include 指令在其他设备树源文件中引用。用于共享公共的设备树定义和配置，类似c语言的.h文件；

　　3、设备树编译器（Device Tree Compiler）：用于将设备树源文件（DTS）编译成设备树二进制文件（DTB）的工具，类似c语言的gcc编译器；

　　4、设备树二进制文件（Device Tree Blob）：设备树源文件编译生成的二进制文件，类似c语言的.hex或者bin文件；

　　5、节点（Node）：在设备树中用来描述硬件设备或资源的一个独立部分。每个节点都有一个唯一的路径和一组属性；

　　6、属性（Property）：用于描述节点的特征和配置信息，包括设备的名称、地址、中断号、寄存器配置等；

　　7、属性值（Property Value）：属性中的具体数据，可以是整数、字符串、布尔值等各种类型；

　　8、父节点与子节点（Parent Node and Child Node）：在设备树中，每个节点都可以有一个父节点和多个子节点，用于描述设备之间的连接关系。

      

 

三、泰山派的设备树

　　泰山派使用rk3566的主控芯片，在泰山派SDK/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip 路径下有瑞芯微64位架构处理器的所有设备树及其相关文件。

　　rk3568.dtsi  ：主控相关配置

　　rk3566.dtsi ：包含了rk3568.dtsi头文件配置

　　tspi-rk3566-core-v10.dtsi ：tspi核心配置层，这里是几乎后期不需要怎么改动

　　tspi-rk3566-gmac1-v10.dtsi ：网口相关配置

　　tspi-rk3566-csi-v10.dtsi ：mipi摄像头相关配置

　　tspi-rk3566-edp-v10.dtsi  ：edp显示屏幕相关的配置

　　tspi-rk3566-dsi-v10.dtsi：mipi显示屏幕相关的配置　　

　　tspi-rk3566-hdmi-v10.dtsi ：hdmi显示屏相关的配置

　　tspi-rk3566-user-v10-linux.dts：用户自定义相关配置他会去包含前面的所有

四、单独DTC编译器的安装、编译、反编译

　　1、安装

　　　　sudo apt update #更新源

　　　　sudo apt install device -tree -complier #安装dtc

　　　　dtc  --version  #查看dtc 是否安装成功

             

　　2、编译（编译.dts 和.dtsi ,生成.dtb）==>如果使用sdk的编译器，必须使用绝对路径（泰山派sdk/kernel/scripts/dtc/dtc）替代单独安装的dtc编译器。

　　　　dtc -I dts -O dtb -o output_file.dtb  input_file.dts

　　　　①：-I dts  指定输入文件格式为dts

　　　　②：-O dtb  指定输出文件格式为dtb

　　　　③：-o output_file.dtb 设置输出dtb文件名称

　　　　④：input_file.dts 需要编译的dts文件。

              

　　3、反编译（反编译.dtb ,生成.dts）

　　　　dtc -I dtb -O dts -o output_file.dts input_file.dtb

　　　　①：-I dtb 指定输入文件格式为dtb

　　　　②：-O dts  指定输出文件格式为dts

　　　　③：-o output_file.dts 设置输出dts文件名称

　　　　④：input_file.dtb 需要反编译的dtb文件。

               

五、设备树语法

　　1、注释(与c语言一样)

　　　　// 单行注释

　　　　/* */ 多行注释

　　2、包含.dtsi文件

　　　　/include/ "xxx.dtsi"  //包含需要调用.dtsi文件名称

              

　　3、包含.dtsi文件或者.h文件（#include是非设备树语法他是c语言语法，需要先用cpp编译生成一个预编译文件，然后在用dtc编译这个预编译文件生成dtb）

　　　　#include  "xxx.dtsi" // 包含需要调用的.dtsi文件名称

　　　　#include "xxx.h" //包含需要调用的.h 文件名称

　　　　3.1、预编译命令(使用cpp 工具将xxx.dts文件中的头文件展开，生成一个临时文件xxxx.dtb.dts.tmp)

　　　　　　cpp -nostdinc -I[dir_with_dts_includes] -x assembler-with-cpp [src_dts_file]  > [tmp_dts_file]

　　　　　　①：-nostdinc ：不使用标准的系统头文件目录，避免不必要的报错

　　　　　　②、 -I[dir_with_dts_includes] ：这里是头文件的目录，如果就是在当前目录就用I.

　　　　　　③、 [src_dts_file] ：编译的源设备树文件（.dts）

　　　　　　④、tmp_dts_file：是预处理后的输出文件，为了和瑞芯微保持统一我们到时候命名后最写成xxxxxxxxxxxx.dtb.dts.tmp

                      

　　　　3.2 编译（把预编译文件xxx.dts.tmp 编译为xxx.dtb）

　　　　　　dtc -I dts -O dtb -o output_file.dtb input_file.dts.tmp

                      

　　　　3.3 反编译（把xxx.dtb反编译为xxx.dts）

　　　　　　dtc -I dtb -O dts -o output_file.dts input_file.dtb

                     

 

六、设备树节点

　　/dts-v1/;  //dts 版本

　　/{

　　　　标签：节点名@单元地址{

　　　　　　属性=“xxx”;

　　　　　　子节点1{

　　　　　　}；

　　　　　　子节点2{

　　　　　　}；

　　　　}；

　　};

　　1、根节点：/ 根节点，类似根文件目录

　　2、子节点

　　　　①：标签、节点名和单元地址，其中标签可引用、单元地址可选填

　　　　②：一对花括号和分号结束{}；

　　　　③：属性定义（可以是字符串、整数、列表、空值、引用 ）

　　　　　　字符串：compatible = "rockchip, rk3566";

　　　　　　整数：reg = <0x0100, 0x01>;

　　　　　　列表： interrupts = <0 93 4>, <0 41 4>, <0 40 4>;

　　　　　　空值：regulator-always-on; //表示永远开启

　　　　　　引用：gpio = <&gpio1 RK_PB0  GPIO_ACTION_LOW>

　　　　④：子节点定义

 

七、设备树属性

　　设备树属性是键对值，用于定义节点的硬件相关参数。属性类型有如下

　　1、字符串

　　　　属性名称：compatible

　　　　属性示例：compatible = “lckfb, tpsi-v1","rockchip, rk3566”;

　　2、整数

　　　　属性名称：reg

　　　　属性示例：reg = <0x1000>;

　　3、数组

　　　　属性名称：reg

　　　　属性示例：reg = <0x1000, 0x01>;

　　4、列表

　　　　属性名称： interrupts

　　　　属性示例：interrupts = <0 39 4>,<0 40 4>,<0 41 4>;

　　5、空值

　　　　属性名称：regulator-always-on

　　　　属性示例：regulator-always-on；

　　6、引用

　　　　属性名称：gpios

　　　　属性示例：gpios = <&gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_LOW>

　　model 属性 ==> 字符串属性，用于描述开发板型号

　　　　示例：modle = "lckfb tspi v10 borad"; 

　　compatible 属性 ==> 最关键属性，字符串或字符串列表属性，用于标识设备的兼容性。操作系统使用该属性来匹配设备与对应驱动程序

　　　　示例： compatible = "rockship,rockchip_headset", "rockchip,rockchip_headset2";

　　　　　　①、第一个参数manufacture：表示厂商

　　　　　　②、第二参数model：表示模块对应的驱动名字

　　　　驱动程序：static const struct of_device_id rockchip_headset_of_match[]={

　　　　　　{.compatible = "rockchip_headset", }, //与设备树定义属性匹配

　　　　　　{}, //必须留空的结束符

　　　　　};

　　　　　MODULE_DEVICE_TABLE（of, rockchip_headset_of_match）;

　　reg属性 ==> 包含基址与大小，配合父节点的address-cells 和size-cells使用。描述设备的物理地址访问

　　　　　示例：  gmac1 : ethernet@fe010000 {

　　　　　　　　　　reg = <0x0 0xfe010000 0x0 0x10000>;

　　　　　　　　};

　　#address-cells 与 #size-cells属性 ==> 必须为整数，用于说明父节点如何解释它子节点的reg属性

　　　　reg = <[address1] [length1] [address2] [length2]....>;

　　　　①、addressN: 表示区域的起始物理地址，用多少个无符号整数来表示这个地址取决于父节点定义的#address-cells的值。

　　　　　　例如，如果#address-cells为1，则使用一个32位整数表示地址；如果#address-cells为2，则使用两个32位整数表示一个64位地址。

　　　　②、lengthN: 表示区域的长度（或大小）。用多少个无符号整数来表示这个长度同样取决于父节点定义的#size-cells的值.

　　　　示例：

/ {
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <2>;
    cpus {
        #address-cells = <2>;
        #size-cells = <0>;
        cpu0: cpu@0 {
            受cpus节点的影响
            #address-cells = <2>;
            #size-cells = <0>;
            所以地址就是0x0，大小就是 0x0
            */
            reg = <0x0 0x0>; 
        };  
    };
    gmac1: ethernet@fe010000 {
        /*
        受根节点的影响
        #address-cells = <2>;
        #size-cells = <2>;
        所以地址就是0xfe010000 ，大小就是 0x10000
        */
        reg = <0x0 0xfe010000 0x0 0x10000>; 
    };
};

　　status属性 ==> 非常重要的字符串属性，打开某个节点或者关闭某个节点，最常用的是okay、disabled、fail 、fail-sss。

　　　　　示例：&leds {

　　　　　　　　status = "okay"; //开启leds

　　　　　　　};

　　　　　　　&rk_headset{

　　　　　　　　status = "disabled";  //关闭耳机检测

　　　　　　　};

　　decice_type属性 ==>字符串属性，仅用于cpu和memory节点描述

　　　　示例： cpus {

　　　　　　device_type = "cpu";

　　　　};

八、获取设备树节点信息

　　1、查找节点函数

　　　　struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path);

　　　　其中struct device_node{

　　　　　　const char *name;

　　　　　　const char *type;

　　　　　　phandle phandle;

　　　　　　const char *full_name;

　　　　　　struct fwonde_handle fwnode;

　　　　　　......

　　　　}

　　2、根据节点类型寻找节点函数

　　　　struct device_node *of_find_node_by_type(struct device_node *from, const char *type);

　　3、根据节点类型和compatible属性寻找节点函数

　　　　struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from, const char *type, const char *compatible);

　　4、根据匹配表寻找节点函数

　　　　static inline struct device_node *of_find_matching_node_and_match(struct device_node *from, const struct of_device_id *matches, const struct device_id **match)

　　　　struct of_device_id {

　　　　　　char name[32];

　　　　　　char type[32];

　　　　　　char compatible[128];

　　　　　　const void *data;

　　　　}

　　　5、寻找父节点函数

　　　　struct device_node*of_get_parent(const struct );