Linux 内核从 3.x 开始引入设备树的概念,用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前,所有关于设备的具体信息都要写在驱动里,一旦外围设备变化,驱动代码就要重写。引入了设备树之后,驱动代码只负责处理驱动的逻辑,而关于设备的具体信息存放到设备树文件中,这样,如果只是硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化,驱动开发者只需要修改设备树文件信息,不需要改写驱动代码。比如在 ARM Linux 内,一个. dts(device tree source) 文件对应一个 ARM 的 machine,一般放置在内核的 "arch/arm/boot/dts/" 目录内,比如 exynos4412 参考板的板级设备树文件就是 "arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts"。这个文件可以通过
命令编译成二进制的. dtb 文件供内核驱动使用。
- $make dtbs
基于同样的软件分层设计的思想,由于一个 SoC 可能对应多个 machine,如果每个 machine 的设备树都写成一个完全独立的. dts 文件,那么势必相当一些. dts 文件有重复的部分,为了解决这个问题,Linux 设备树目录把一个 SoC 公用的部分或者多个 machine 共同的部分提炼为相应的. dtsi 文件。这样每个. dts 就只有自己差异的部分,公有的部分只需要 "include" 相应的. dtsi 文件, 这样就是整个设备树的管理更加有序。我这里用 `Linux4.8.5 源码自带的 dm9000 网卡为例来分析设备树的使用和移植。这个网卡的设备树节点信息在 "Documentation/devicetree/bindings/net/davicom-dm9000.txt" 有详细说明,其网卡驱动源码是 "drivers/net/ethernet/davicom/dm9000.c"。
设备树用树状结构描述设备信息,它有以下几种特性
结束
- ;
所以,一个设备树的基本框架可以写成下面这个样子
- /{ / / 根节点node1 { //node1是节点名,是/的子节点
- key = value; //node1的属性
- ...node2 { //node2是node1的子节点
- key = value; //node2的属性
- ...
- }
- } //node1的描述到此为止
- node3 {
- key = value;...
- }
- }
理论个节点名只要是长度不超过 31 个字符的 ASCII 字符串即可,此外
Linux 内核还约定设备名应写成形如
的形式,其中 name 就是设备名,unit_address 就是设备地址,如果有应该写上,下面就是典型节点名的写法
- <name>[@<unit_address>]
Linux 中的设备树还包括几个特殊的节点,比如 chosen,chosen 节点不描述一个真实设备,而是用于 firmware 传递一些数据给 OS,比如 bootloader 传递内核启动参数给内核
当我们找一个节点的时候,我们必须书写完整的节点路径,这样当一个节点嵌套比较深的时候就不是很方便,所以,设备树允许我们用下面的形式为节点标注引用 (起别名),借以省去冗长的路径。这样就可以实现类似函数调用的效果。编译设备树的时候,相同的节点的不同属性信息都会被合并到设备节点中,而相同的属性会被覆盖,使用引用可以避免移植者四处找节点,直接在板级. dts 增改即可。
下面的例子中就是直接引用了 dtsi 中的一个节点,并向其中添加 / 修改新的属性信息
在设备树中,键值对是描述属性的方式,比如,Linux 驱动中可以通过设备节点中的 "compatible" 这个属性查找设备节点。
Linux 设备树语法中定义了一些具有规范意义的属性,包括:compatible, address, interrupt 等,这些信息能够在内核初始化找到节点的时候,自动解析生成相应的设备信息。此外,还有一些 Linux 内核定义好的,一类设备通用的有默认意义的属性,这些属性一般不能被内核自动解析生成相应的设备信息,但是内核已经编写的相应的解析提取函数,常见的有 "mac_addr","gpio","clock","power"。"regulator" 等等。
设备节点中对应的节点信息已经被内核构造成 struct platform_device。驱动可以通过相应的函数从中提取信息。compatible 属性是用来查找节点的方法之一,另外还可以通过节点名或节点路径查找指定节点。dm9000 驱动中就是使用下面这个函数通过设备节点中的 "compatible" 属性提取相应的信息,所以二者的字符串需要严格匹配。
(几乎) 所有的设备都需要与 CPU 的 IO 口相连,所以其 IO 端口信息就需要在设备节点节点中说明。常用的属性有
有了这两个属性,子节点中的 "reg" 就可以描述一块连续的地址区域。下例中,父节点中指定了 "#address-cells = <2>" "#size-cells = <1>",则子节点 dev-bootscs0 中的 reg 中的前两个数表示一个地址,最后的 0x4 表示地址跨度是 0x4
一个计算机系统中大量设备都是通过中断请求 CPU 服务的,所以设备节点中就需要在指定中断号。常用的属性有
这里,在我板子上的 dm9000 的的设备节点中,"interrupt-parent" 使用了 exynos4x12-pinctrl.dtsi(被板级设备树的 exynos4412.dtsi 包含)中的 gpx0 节点的引用,而在 gpx0 节点中,指定了 "#interrupt-cells = <2>;",所以在 dm9000 中的属性"interrupts = <6 4>;"表示指定 gpx0 中的属性"interrupts"中的"<0 22 0>",通过查阅 exynos4412 的手册知道,对应的中断号是 EINT[6]。
gpio 也是最常见的 IO 口,常用的属性有
- 属性 = <&引用GPIO节点别名 GPIO标号 工作模式>
针对具体的设备,有部分属性很难做到通用,需要驱动自己定义好,通过内核的属性提取解析函数进行值的获取,比如 dm9000 节点中的下面这句就是自定义的节点属性,用以表示配置 EEPROM 不可用。
dts 描述一个键的值有多种方式,当然,一个键也可以没有值
上述几种的混合形式
设备树就是为驱动服务的,配置好设备树之后还需要配置相应的驱动才能检测配置是否正确。比如 dm9000 网卡,就需要首先将示例信息挂接到我们的板级设备树上,并根据芯片手册和电路原理图将相应的属性进行配置,再配置相应的驱动。需要注意的是,dm9000 的地址线一般是接在片选线上的,我这里用的 exynos4412,接在了 bank1,所以是 "<0x50000000 0x2 0x50000004 0x2>"
最终的配置结果是:
勾选相应的选项将 dm9000 的驱动编译进内核。
- make menuconfig[ * ] Networking support--->Networking options---><*>Packet socket < *>Unix domain sockets[ * ] TCP / IP networking[ * ] IP: kernel level autoconfiguration Device Drivers--->[ * ] Network device support--->[ * ] Ethernet driver support(NEW)---><*>DM9000 support File systems--->[ * ] Network File Systems(NEW)---><*>NFS client support[ * ] NFS client support
- for NFS version 3[ * ] NFS client support
- for the NFSv3 ACL protocol extension[ * ] Root file system on NFS
执行
,tftp 下载,成功加载 nfs 根文件系统并进入系统,表示网卡移植成功
- make uImage;make dtbs
来源: http://www.cnblogs.com/xiaojiang1025/p/6131381.html