ARM Linux 3.x的設(shè)備樹(Device Tree)

作者：時(shí)間：2016-11-09 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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1. ARM Device Tree起源

Linus Torvalds在2011年3月17日的ARM Linux郵件列表宣稱“this whole ARM thing is a f*cking pain in the ass”，引發(fā)ARM Linux社區(qū)的地震，隨后ARM社區(qū)進(jìn)行了一系列的重大修正。在過(guò)去的ARM Linux中，arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx中充斥著大量的垃圾代碼，相當(dāng)多數(shù)的代碼只是在描述板級(jí)細(xì)節(jié)，而這些板級(jí)細(xì)節(jié)對(duì)于內(nèi)核來(lái)講，不過(guò)是垃圾，如板上的platform設(shè)備、resource、i2c_board_info、spi_board_info以及各種硬件的platform_data。讀者有興趣可以統(tǒng)計(jì)下常見的s3c2410、s3c6410等板級(jí)目錄，代碼量在數(shù)萬(wàn)行。
社區(qū)必須改變這種局面，于是PowerPC等其他體系架構(gòu)下已經(jīng)使用的Flattened Device Tree（FDT）進(jìn)入ARM社區(qū)的視野。Device Tree是一種描述硬件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它起源于 OpenFirmware (OF)。在Linux 2.6中，ARM架構(gòu)的板極硬件細(xì)節(jié)過(guò)多地被硬編碼在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx，采用Device Tree后，許多硬件的細(xì)節(jié)可以直接透過(guò)它傳遞給Linux，而不再需要在kernel中進(jìn)行大量的冗余編碼。Device Tree由一系列被命名的結(jié)點(diǎn)（node）和屬性（property）組成，而結(jié)點(diǎn)本身可包含子結(jié)點(diǎn)。所謂屬性，其實(shí)就是成對(duì)出現(xiàn)的name和value。在Device Tree中，可描述的信息包括（原先這些信息大多被hard code到kernel中）：

CPU的數(shù)量和類別
內(nèi)存基地址和大小
總線和橋
外設(shè)連接
中斷控制器和中斷使用情況
GPIO控制器和GPIO使用情況
Clock控制器和Clock使用情況

它基本上就是畫一棵電路板上CPU、總線、設(shè)備組成的樹，Bootloader會(huì)將這棵樹傳遞給內(nèi)核，然后內(nèi)核可以識(shí)別這棵樹，并根據(jù)它展開出Linux內(nèi)核中的platform_device、i2c_client、spi_device等設(shè)備，而這些設(shè)備用到的內(nèi)存、IRQ等資源，也被傳遞給了內(nèi)核，內(nèi)核會(huì)將這些資源綁定給展開的相應(yīng)的設(shè)備。

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本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/317984.htm

/{
node1{
a-string-property="Astring";
a-string-list-property="firststring","secondstring";
a-byte-data-property=[0x010x230x340x56];
child-node1{
first-child-property;
second-child-property=<1>;
a-string-property="Hello,world";
};
child-node2{
};
};
node2{
an-empty-property;
a-cell-property=<1234>;/*eachnumber(cell)isauint32*/
child-node1{
};
};
};

上述.dts文件并沒(méi)有什么真實(shí)的用途，但它基本表征了一個(gè)Device Tree源文件的結(jié)構(gòu)：1個(gè)root結(jié)點(diǎn)"/"；
root結(jié)點(diǎn)下面含一系列子結(jié)點(diǎn)，本例中為"node1" 和 "node2"；結(jié)點(diǎn)"node1"下又含有一系列子結(jié)點(diǎn)，本例中為"child-node1" 和 "child-node2"；各結(jié)點(diǎn)都有一系列屬性。這些屬性可能為空，如" an-empty-property"；可能為字符串，如"a-string-property"；可能為字符串?dāng)?shù)組，如"a-string-list-property"；可能為Cells（由u32整數(shù)組成），如"second-child-property"，可能為二進(jìn)制數(shù)，如"a-byte-data-property"。下面以一個(gè)最簡(jiǎn)單的machine為例來(lái)看如何寫一個(gè).dts文件。假設(shè)此machine的配置如下：

1個(gè)雙核ARM Cortex-A9 32位處理器；ARM的local bus上的內(nèi)存映射區(qū)域分布了2個(gè)串口（分別位于0x101F1000 和 0x101F2000）、GPIO控制器（位于0x101F3000）、SPI控制器（位于0x10170000）、中斷控制器（位于0x10140000）和一個(gè)external bus橋；External bus橋上又連接了SMC SMC91111 Ethernet（位于0x10100000）、I2C控制器（位于0x10160000）、64MB NOR Flash（位于0x30000000）；External bus橋上連接的I2C控制器所對(duì)應(yīng)的I2C總線上又連接了Maxim DS1338實(shí)時(shí)鐘（I2C地址為0x58）。

其對(duì)應(yīng)的.dts文件為：

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/{
compatible="acme,coyotes-revenge";
#address-cells=<1>;
#size-cells=<1>;
interrupt-parent=<&intc>;
cpus{
#address-cells=<1>;
#size-cells=<0>;
cpu@0{
compatible="arm,cortex-a9";
reg=<0>;
};
cpu@1{
compatible="arm,cortex-a9";
reg=<1>;
};
};
serial@101f0000{
compatible="arm,pl011";
reg=<0x101f00000x1000>;
interrupts=<10>;
};
serial@101f2000{
compatible="arm,pl011";
reg=<0x101f20000x1000>;
interrupts=<20>;
};
gpio@101f3000{
compatible="arm,pl061";
reg=<0x101f30000x1000
0x101f40000x0010>;
interrupts=<30>;
};
intc:interrupt-controller@10140000{
compatible="arm,pl190";
reg=<0x101400000x1000>;
interrupt-controller;
#interrupt-cells=<2>;
};
spi@10115000{
compatible="arm,pl022";
reg=<0x101150000x1000>;
interrupts=<40>;
};
external-bus{
#address-cells=<2>
#size-cells=<1>;
ranges=<000x101000000x10000//Chipselect1,Ethernet
100x101600000x10000//Chipselect2,i2ccontroller
200x300000000x1000000>;//Chipselect3,NORFlash
ethernet@0,0{
compatible="smc,smc91c111";
reg=<000x1000>;
interrupts=<52>;
};
i2c@1,0{
compatible="acme,a1234-i2c-bus";
#address-cells=<1>;
#size-cells=<0>;
reg=<100x1000>;
interrupts=<62>;
rtc@58{
compatible="maxim,ds1338";
reg=<58>;
interrupts=<73>;
};
};
flash@2,0{
compatible="samsung,k8f1315ebm","cfi-flash";
reg=<200x4000000>;
};
};
};

上述.dts文件中,root結(jié)點(diǎn)"/"的compatible 屬性compatible = "acme,coyotes-revenge";定義了系統(tǒng)的名稱，它的組織形式為：,。Linux內(nèi)核透過(guò)root結(jié)點(diǎn)"/"的compatible 屬性即可判斷它啟動(dòng)的是什么machine。
在.dts文件的每個(gè)設(shè)備，都有一個(gè)compatible 屬性，compatible屬性用戶驅(qū)動(dòng)和設(shè)備的綁定。compatible 屬性是一個(gè)字符串的列表，列表中的第一個(gè)字符串表征了結(jié)點(diǎn)代表的確切設(shè)備，形式為","，其后的字符串表征可兼容的其他設(shè)備?？梢哉f(shuō)前面的是特指，后面的則涵蓋更廣的范圍。如在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2m.dtsi中的Flash結(jié)點(diǎn)：

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flash@0,00000000{
compatible="arm,vexpress-flash","cfi-flash";
reg=<00x000000000x04000000>,
<10x000000000x04000000>;
bank-width=<4>;
};

compatible屬性的第2個(gè)字符串"cfi-flash"明顯比第1個(gè)字符串"arm,vexpress-flash"涵蓋的范圍更廣。再比如，F(xiàn)reescale MPC8349 SoC含一個(gè)串口設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了國(guó)家半導(dǎo)體（National Semiconductor）的ns16550 寄存器接口。則MPC8349串口設(shè)備的compatible屬性為compatible = "fsl,mpc8349-uart", "ns16550"。其中，fsl,mpc8349-uart指代了確切的設(shè)備， ns16550代表該設(shè)備與National Semiconductor 的16550 UART保持了寄存器兼容。
接下來(lái)root結(jié)點(diǎn)"/"的cpus子結(jié)點(diǎn)下面又包含2個(gè)cpu子結(jié)點(diǎn)，描述了此machine上的2個(gè)CPU，并且二者的compatible 屬性為"arm,cortex-a9"。
注意cpus和cpus的2個(gè)cpu子結(jié)點(diǎn)的命名，它們遵循的組織形式為：[@]，<>中的內(nèi)容是必選項(xiàng)，[]中的則為可選項(xiàng)。name是一個(gè)ASCII字符串，用于描述結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型，如3com Ethernet適配器對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)name宜為ethernet，而不是3com509。如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)描述的設(shè)備有地址，則應(yīng)該給出@unit-address。多個(gè)相同類型設(shè)備結(jié)點(diǎn)的name可以一樣，只要unit-address不同即可，如本例中含有cpu@0、cpu@1以及serial@101f0000與serial@101f2000這樣的同名結(jié)點(diǎn)。設(shè)備的unit-address地址也經(jīng)常在其對(duì)應(yīng)結(jié)點(diǎn)的reg屬性中給出。ePAPR標(biāo)準(zhǔn)給出了結(jié)點(diǎn)命名的規(guī)范。
可尋址的設(shè)備使用如下信息來(lái)在Device Tree中編碼地址信息：

reg
#address-cells
#size-cells

其中reg的組織形式為reg = ，其中的每一組address length表明了設(shè)備使用的一個(gè)地址范圍。address為1個(gè)或多個(gè)32位的整型（即cell），而length則為cell的列表或者為空（若#size-cells = 0）。address 和 length 字段是可變長(zhǎng)的，父結(jié)點(diǎn)的#address-cells和#size-cells分別決定了子結(jié)點(diǎn)的reg屬性的address和length字段的長(zhǎng)度。在本例中，root結(jié)點(diǎn)的#address-cells = <1>;和#size-cells = <1>;決定了serial、gpio、spi等結(jié)點(diǎn)的address和length字段的長(zhǎng)度分別為1。cpus 結(jié)點(diǎn)的#address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;決定了2個(gè)cpu子結(jié)點(diǎn)的address為1，而length為空，于是形成了2個(gè)cpu的reg = <0>;和reg = <1>;。external-bus結(jié)點(diǎn)的#address-cells = <2>和#size-cells = <1>;決定了其下的ethernet、i2c、flash的reg字段形如reg = <0 0 0x1000>;、reg = <1 0 0x1000>;和reg = <2 0 0x4000000>;。其中，address字段長(zhǎng)度為0，開始的第一個(gè)cell（0、1、2）是對(duì)應(yīng)的片選，第2個(gè)cell（0，0，0）是相對(duì)該片選的基地址，第3個(gè)cell（0x1000、0x1000、0x4000000）為length。特別要留意的是i2c結(jié)點(diǎn)中定義的 #address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;又作用到了I2C總線上連接的RTC，它的address字段為0x58，是設(shè)備的I2C地址。
root結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)描述的是CPU的視圖，因此root子結(jié)點(diǎn)的address區(qū)域就直接位于CPU的memory區(qū)域。但是，經(jīng)過(guò)總線橋后的address往往需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換才能對(duì)應(yīng)的CPU的memory映射。external-bus的ranges屬性定義了經(jīng)過(guò)external-bus橋后的地址范圍如何映射到CPU的memory區(qū)域。

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ranges=<000x101000000x10000//Chipselect1,Ethernet
100x101600000x10000//Chipselect2,i2ccontroller
200x300000000x1000000>;//Chipselect3,NORFlash

ranges是地址轉(zhuǎn)換表，其中的每個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)子地址、父地址以及在子地址空間的大小的映射。映射表中的子地址、父地址分別采用子地址空間的#address-cells和父地址空間的#address-cells大小。對(duì)于本例而言，子地址空間的#address-cells為2，父地址空間的#address-cells值為1，因此0 0 0x10100000 0x10000的前2個(gè)cell為external-bus后片選0上偏移0，第3個(gè)cell表示external-bus后片選0上偏移0的地址空間被映射到CPU的0x10100000位置，第4個(gè)cell表示映射的大小為0x10000。ranges的后面2個(gè)項(xiàng)目的含義可以類推。
Device Tree中還可以中斷連接信息，對(duì)于中斷控制器而言，它提供如下屬性：
interrupt-controller – 這個(gè)屬性為空，中斷控制器應(yīng)該加上此屬性表明自己的身份；
#interrupt-cells – 與#address-cells 和 #size-cells相似，它表明連接此中斷控制器的設(shè)備的interrupts屬性的cell大??；
在整個(gè)Device Tree中，與中斷相關(guān)的屬性還包括：
interrupt-parent – 設(shè)備結(jié)點(diǎn)透過(guò)它來(lái)指定它所依附的中斷控制器的phandle，當(dāng)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有指定interrupt-parent 時(shí)，則從父級(jí)結(jié)點(diǎn)繼承。對(duì)于本例而言，root結(jié)點(diǎn)指定了interrupt-parent = <&intc>;其對(duì)應(yīng)于intc:interrupt-controller@10140000，而root結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)并未指定interrupt-parent，因此它們都繼承了intc，即位于0x10140000的中斷控制器。
interrupts – 用到了中斷的設(shè)備結(jié)點(diǎn)透過(guò)它指定中斷號(hào)、觸發(fā)方法等，具體這個(gè)屬性含有多少個(gè)cell，由它依附的中斷控制器結(jié)點(diǎn)的#interrupt-cells屬性決定。而具體每個(gè)cell又是什么含義，一般由驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)決定，而且也會(huì)在Device Tree的binding文檔中說(shuō)明。譬如，對(duì)于ARM GIC中斷控制器而言，#interrupt-cells為3，它3個(gè)cell的具體含義Documentation/devicetree/bindings/arm/gic.txt就有如下文字說(shuō)明：

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01The1stcellistheinterrupttype;0forSPIinterrupts,1forPPI
02interrupts.
03
04The2ndcellcontainstheinterruptnumberfortheinterrupttype.
05SPIinterruptsareintherange[0-987].PPIinterruptsareinthe
06range[0-15].
07
08The3rdcellistheflags,encodedasfollows:
09bits[3:0]triggertypeandlevelflags.
101=low-to-highedgetriggered
112=high-to-lowedgetriggered
124=activehighlevel-sensitive
138=activelowlevel-sensitive
14bits[15:8]PPIinterruptcpumask.Eachbitcorrespondstoeachof
15the8possiblecpusattachedtotheGIC.Abitsetto1indicated
16theinterruptiswiredtothatCPU.OnlyvalidforPPIinterrupts.

另外，值得注意的是，一個(gè)設(shè)備還可能用到多個(gè)中斷號(hào)。對(duì)于ARM GIC而言，若某設(shè)備使用了SPI的168、169號(hào)2個(gè)中斷，而言都是高電平觸發(fā)，則該設(shè)備結(jié)點(diǎn)的interrupts屬性可定義為：interrupts = <0 168 4>, <0 169 4>;
除了中斷以外，在ARM Linux中clock、GPIO、pinmux都可以透過(guò).dts中的結(jié)點(diǎn)和屬性進(jìn)行描述。

DTC (device tree compiler)

將.dts編譯為.dtb的工具。DTC的源代碼位于內(nèi)核的scripts/dtc目錄，在Linux內(nèi)核使能了Device Tree的情況下，編譯內(nèi)核的時(shí)候主機(jī)工具dtc會(huì)被編譯出來(lái)，對(duì)應(yīng)scripts/dtc/Makefile中的“hostprogs-y := dtc”這一hostprogs編譯target。
在Linux內(nèi)核的arch/arm/boot/dts/Makefile中，描述了當(dāng)某種SoC被選中后，哪些.dtb文件會(huì)被編譯出來(lái)，如與VEXPRESS對(duì)應(yīng)的.dtb包括：

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dtb-$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS)+=vexpress-v2p-ca5s.dtb
vexpress-v2p-ca9.dtb
vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb
vexpress-v2p-ca15_a7.dtb
xenvm-4.2.dtb

在Linux下，我們可以單獨(dú)編譯Device Tree文件。當(dāng)我們?cè)贚inux內(nèi)核下運(yùn)行make dtbs時(shí)，若我們之前選擇了ARCH_VEXPRESS，上述.dtb都會(huì)由對(duì)應(yīng)的.dts編譯出來(lái)。因?yàn)閍rch/arm/Makefile中含有一個(gè)dtbs編譯target項(xiàng)目。

Device Tree Blob (.dtb)

.dtb是.dts被DTC編譯后的二進(jìn)制格式的Device Tree描述，可由Linux內(nèi)核解析。通常在我們?yōu)殡娐钒逯谱鱊AND、SD啟動(dòng)image時(shí)，會(huì)為.dtb文件單獨(dú)留下一個(gè)很小的區(qū)域以存放之，之后bootloader在引導(dǎo)kernel的過(guò)程中，會(huì)先讀取該.dtb到內(nèi)存。

Binding

對(duì)于Device Tree中的結(jié)點(diǎn)和屬性具體是如何來(lái)描述設(shè)備的硬件細(xì)節(jié)的，一般需要文檔來(lái)進(jìn)行講解，文檔的后綴名一般為.txt。這些文檔位于內(nèi)核的Documentation/devicetree/bindings目錄，其下又分為很多子目錄。

Bootloader

Uboot mainline 從 v1.1.3開始支持Device Tree，其對(duì)ARM的支持則是和ARM內(nèi)核支持Device Tree同期完成。為了使能Device Tree，需要編譯Uboot的時(shí)候在config文件中加入
#define CONFIG_OF_LIBFDT
在Uboot中，可以從NAND、SD或者TFTP等任意介質(zhì)將.dtb讀入內(nèi)存，假設(shè).dtb放入的內(nèi)存地址為0x71000000，之后可在Uboot運(yùn)行命令fdt addr命令設(shè)置.dtb的地址，如：
U-Boot> fdt addr 0x71000000
fdt的其他命令就變地可以使用，如fdt resize、fdt print等。對(duì)于ARM來(lái)講，可以透過(guò)bootz kernel_addr initrd_address dtb_address的命令來(lái)啟動(dòng)內(nèi)核，即dtb_address作為bootz或者bootm的最后一次參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)為內(nèi)核映像的地址，第二個(gè)參數(shù)為initrd的地址，若不存在initrd，可以用 -代替。

3. Device Tree引發(fā)的BSP和驅(qū)動(dòng)變更

有了Device Tree后，大量的板級(jí)信息都不再需要，譬如過(guò)去經(jīng)常在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx實(shí)施的如下事情：
1. 注冊(cè)platform_device，綁定resource，即內(nèi)存、IRQ等板級(jí)信息。

透過(guò)Device Tree后，形如

[cpp]view plaincopy

90staticstructresourcexxx_resources[]={
91[0]={
92.start=…,
93.end=…,
94.flags=IORESOURCE_MEM,
95},
96[1]={
97.start=…,
98.end=…,
99.flags=IORESOURCE_IRQ,
100},
101};
102
103staticstructplatform_devicexxx_device={
104.name="xxx",
105.id=-1,
106.dev={
107.platform_data=&xxx_data,
108},
109.resource=xxx_resources,
110.num_resources=ARRAY_SIZE(xxx_resources),
111};

之類的platform_device代碼都不再需要，其中platform_device會(huì)由kernel自動(dòng)展開。而這些resource實(shí)際來(lái)源于.dts中設(shè)備結(jié)點(diǎn)的reg、interrupts屬性。典型地，大多數(shù)總線都與“simple_bus”兼容，而在SoC對(duì)應(yīng)的machine的.init_machine成員函數(shù)中，調(diào)用of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL);即可自動(dòng)展開所有的platform_device。譬如，假設(shè)我們有個(gè)XXX SoC，則可在arch/arm/mach-xxx/的板文件中透過(guò)如下方式展開.dts中的設(shè)備結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的platform_device：

[cpp]view plaincopy

18staticstructof_device_idxxx_of_bus_ids[]__initdata={
19{.compatible="simple-bus",},
20{},
21};
22
23void__initxxx_mach_init(void)
24{
25of_platform_bus_probe(NULL,xxx_of_bus_ids,NULL);
26}
32
33#ifdefCONFIG_ARCH_XXX
38
39DT_MACHINE_START(XXX_DT,"GenericXXX(FlattenedDeviceTree)")
41…
45.init_machine=xxx_mach_init,
46…
49MACHINE_END
50#endif

2.注冊(cè)i2c_board_info，指定IRQ等板級(jí)信息。

形如

[cpp]view plaincopy

145staticstructi2c_board_info__initdataafeb9260_i2c_devices[]={
146{
147I2C_BOARD_INFO("tlv320aic23",0x1a),
148},{
149I2C_BOARD_INFO("fm3130",0x68),
150},{
151I2C_BOARD_INFO("24c64",0x50),
152},
153};

之類的i2c_board_info代碼，目前不再需要出現(xiàn)，現(xiàn)在只需要把tlv320aic23、fm3130、24c64這些設(shè)備結(jié)點(diǎn)填充作為相應(yīng)的I2C controller結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)即可，類似于前面的

[cpp]view plaincopy

i2c@1,0{
compatible="acme,a1234-i2c-bus";
…
rtc@58{
compatible="maxim,ds1338";
reg=<58>;
interrupts=<73>;
};
};

Device Tree中的I2C client會(huì)透過(guò)I2C host驅(qū)動(dòng)的probe()函數(shù)中調(diào)用of_i2c_register_devices(&i2c_dev->adapter);被自動(dòng)展開。

3. 注冊(cè)spi_board_info，指定IRQ等板級(jí)信息。

形如

[cpp]view plaincopy

79staticstructspi_board_infoafeb9260_spi_devices[]={
80{/*DataFlashchip*/
81.modalias="mtd_dataflash",
82.chip_select=1,
83.max_speed_hz=15*1000*1000,
84.bus_num=0,
85},
86};

之類的spi_board_info代碼，目前不再需要出現(xiàn)，與I2C類似，現(xiàn)在只需要把mtd_dataflash之類的結(jié)點(diǎn)，作為SPI控制器的子結(jié)點(diǎn)即可，SPI host驅(qū)動(dòng)的probe函數(shù)透過(guò)spi_register_master()注冊(cè)master的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)展開依附于它的slave。

4.多個(gè)針對(duì)不同電路板的machine，以及相關(guān)的callback。

過(guò)去，ARM Linux針對(duì)不同的電路板會(huì)建立由MACHINE_START和MACHINE_END包圍起來(lái)的針對(duì)這個(gè)machine的一系列callback，譬如：

[cpp]view plaincopy

373MACHINE_START(VEXPRESS,"ARM-VersatileExpress")
374.atag_offset=0x100,
375.smp=smp_ops(vexpress_smp_ops),
376.map_io=v2m_map_io,
377.init_early=v2m_init_early,
378.init_irq=v2m_init_irq,
379.timer=&v2m_timer,
380.handle_irq=gic_handle_irq,
381.init_machine=v2m_init,
382.restart=vexpress_restart,
383MACHINE_END

這些不同的machine會(huì)有不同的MACHINE ID，Uboot在啟動(dòng)Linux內(nèi)核時(shí)會(huì)將MACHINE ID存放在r1寄存器，Linux啟動(dòng)時(shí)會(huì)匹配Bootloader傳遞的MACHINE ID和MACHINE_START聲明的MACHINE ID，然后執(zhí)行相應(yīng)machine的一系列初始化函數(shù)。

引入Device Tree之后，MACHINE_START變更為DT_MACHINE_START，其中含有一個(gè).dt_compat成員，用于表明相關(guān)的machine與.dts中root結(jié)點(diǎn)的compatible屬性兼容關(guān)系。如果Bootloader傳遞給內(nèi)核的Device Tree中root結(jié)點(diǎn)的compatible屬性出現(xiàn)在某machine的.dt_compat表中，相關(guān)的machine就與對(duì)應(yīng)的Device Tree匹配，從而引發(fā)這一machine的一系列初始化函數(shù)被執(zhí)行。

[cpp]view plaincopy

489staticconstchar*constv2m_dt_match[]__initconst={
490"arm,vexpress",
491"xen,xenvm",
492NULL,
493};
495DT_MACHINE_START(VEXPRESS_DT,"ARM-VersatileExpress")
496.dt_compat=v2m_dt_match,
497.smp=smp_ops(vexpress_smp_ops),
498.map_io=v2m_dt_map_io,
499.init_early=v2m_dt_init_early,
500.init_irq=v2m_dt_init_irq,
501.timer=&v2m_dt_timer,
502.init_machine=v2m_dt_init,
503.handle_irq=gic_handle_irq,
504.restart=vexpress_restart,
505MACHINE_END

Linux倡導(dǎo)針對(duì)多個(gè)SoC、多個(gè)電路板的通用DT machine，即一個(gè)DT machine的.dt_compat表含多個(gè)電路板.dts文件的root結(jié)點(diǎn)compatible屬性字符串。之后，如果的電路板的初始化序列不一樣，可以透過(guò)int of_machine_is_compatible(const char *compat) API判斷具體的電路板是什么。

譬如arch/arm/mach-exynos/mach-exynos5-dt.c的EXYNOS5_DT machine同時(shí)兼容"samsung,exynos5250"和"samsung,exynos5440"：

[cpp]view plaincopy

158staticcharconst*exynos5_dt_compat[]__initdata={
159"samsung,exynos5250",
160"samsung,exynos5440",
161NULL
162};
163
177DT_MACHINE_START(EXYNOS5_DT,"SAMSUNGEXYNOS5(FlattenedDeviceTree)")
178/*Maintainer:KukjinKim*/
179.init_irq=exynos5_init_irq,
180.smp=smp_ops(exynos_smp_ops),
181.map_io=exynos5_dt_map_io,
182.handle_irq=gic_handle_irq,
183.init_machine=exynos5_dt_machine_init,
184.init_late=exynos_init_late,
185.timer=&exynos4_timer,
186.dt_compat=exynos5_dt_compat,
187.restart=exynos5_restart,
188.reserve=exynos5_reserve,
189MACHINE_END

它的.init_machine成員函數(shù)就針對(duì)不同的machine進(jìn)行了不同的分支處理：

[cpp]view plaincopy

126staticvoid__initexynos5_dt_machine_init(void)
127{
128…
149
150if(of_machine_is_compatible("samsung,exynos5250"))
151of_platform_populate(NULL,of_default_bus_match_table,
152exynos5250_auxdata_lookup,NULL);
153elseif(of_machine_is_compatible("samsung,exynos5440"))
154of_platform_populate(NULL,of_default_bus_match_table,
155exynos5440_auxdata_lookup,NULL);
156}

使用Device Tree后，驅(qū)動(dòng)需要與.dts中描述的設(shè)備結(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配，從而引發(fā)驅(qū)動(dòng)的probe()函數(shù)執(zhí)行。對(duì)于platform_driver而言，需要添加一個(gè)OF匹配表，如前文的.dts文件的"acme,a1234-i2c-bus"兼容I2C控制器結(jié)點(diǎn)的OF匹配表可以是：

[cpp]view plaincopy

436staticconststructof_device_ida1234_i2c_of_match[]={
437{.compatible="acme,a1234-i2c-bus",},
438{},
439};
440MODULE_DEVICE_TABLE(of,a1234_i2c_of_match);
441
442staticstructplatform_driveri2c_a1234_driver={
443.driver={
444.name="a1234-i2c-bus",
445.owner=THIS_MODULE,
449.of_match_table=a1234_i2c_of_match,
450},
451.probe=i2c_a1234_probe,
452.remove=i2c_a1234_remove,
453};
454module_platform_driver(i2c_a1234_driver);

對(duì)于I2C和SPI從設(shè)備而言，同樣也可以透過(guò)of_match_table添加匹配的.dts中的相關(guān)結(jié)點(diǎn)的compatible屬性，如sound/soc/codecs/wm8753.c中的：

[cpp]view plaincopy

1533staticconststructof_device_idwm8753_of_match[]={
1534{.compatible="wlf,wm8753",},
1535{}
1536};
1537MODULE_DEVICE_TABLE(of,wm8753_of_match);
1587staticstructspi_driverwm8753_spi_driver={
1588.driver={
1589.name="wm8753",
1590.owner=THIS_MODULE,
1591.of_match_table=wm8753_of_match,
1592},
1593.probe=wm8753_spi_probe,
1594.remove=wm8753_spi_remove,
1595};
1640staticstructi2c_driverwm8753_i2c_driver={
1641.driver={
1642.name="wm8753",
1643.owner=THIS_MODULE,
1644.of_match_table=wm8753_of_match,
1645},
1646.probe=wm8753_i2c_probe,
1647.remove=wm8753_i2c_remove,
1648.id_table=wm8753_i2c_id,
1649};

不過(guò)這邊有一點(diǎn)需要提醒的是，I2C和SPI外設(shè)驅(qū)動(dòng)和Device Tree中設(shè)備結(jié)點(diǎn)的compatible 屬性還有一種弱式匹配方法，就是別名匹配。compatible 屬性的組織形式為,，別名其實(shí)就是去掉compatible 屬性中逗號(hào)前的manufacturer前綴。關(guān)于這一點(diǎn)，可查看drivers/spi/spi.c的源代碼，函數(shù)spi_match_device()暴露了更多的細(xì)節(jié)，如果別名出現(xiàn)在設(shè)備spi_driver的id_table里面，或者別名與spi_driver的name字段相同，SPI設(shè)備和驅(qū)動(dòng)都可以匹配上：

[cpp]view plaincopy

90staticintspi_match_device(structdevice*dev,structdevice_driver*drv)
91{
92conststructspi_device*spi=to_spi_device(dev);
93conststructspi_driver*sdrv=to_spi_driver(drv);
94
95/*AttemptanOFstylematch*/
96if(of_driver_match_device(dev,drv))
97return1;
98
99/*ThentryACPI*/
100if(acpi_driver_match_device(dev,drv))
101return1;
102
103if(sdrv->id_table)
104return!!spi_match_id(sdrv->id_table,spi);
105
106returnstrcmp(spi->modalias,drv->name)==0;
107}
71staticconststructspi_device_id*spi_match_id(conststructspi_device_id*id,
72conststructspi_device*sdev)
73{
74while(id->name[0]){
75if(!strcmp(sdev->modalias,id->name))
76returnid;
77id++;
78}
79returnNULL;
80}

新聞中心

ARM Linux 3.x的設(shè)備樹(Device Tree)

DTC (device tree compiler)

Device Tree Blob (.dtb)

Binding

Bootloader

評(píng)論

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