i.MX6ULL驱动开发|04Linux设备树基本语法与实例解析

一、设备树简介

1. 设备树在ARM架构的引入

在之前使用S3C2440开发板移植Linux 3.4.2内核时&＃xff0c;修改了很多关于c文件去适配开发板&＃xff0c;和开发板相关的文件放在arch/arm/mxch-xxx目录下&＃xff0c;因此linux内核arm架构下添加了很多开发板的适配文件&＃xff1a;

这些c文件仅仅用来适配某款开发板&＃xff0c;对于Linux内核来说并没有提交什么新功能&＃xff0c;但是每适配一款新的开发板就需要一堆文件&＃xff0c;导致Linux内核越来越臃肿&＃xff1a;

终于Linus忍不住天天merge这些鬼东西&＃xff0c;向arm社区发出了一封邮件&＃xff0c;第一句话就足矣表现不满&＃xff1a;“This whole ARM thing is a f*cking pain in the ass”。

因此&＃xff0c;Arm社区开始引入之前powerPC架构就采用的设备树&＃xff0c;将描述这些板级信息的文件与Linux内核代码分离&＃xff0c;Linux 4.x版本几乎都支持设备树&＃xff0c;所有开发板的设备树文件统一放在arch/arm/boot/dts目录中。

2. 什么是设备树

设备树全称Device Tree&＃xff0c;是一种数据结构&＃xff0c;用来描述板级设备信息&＃xff0c;比如CPU数量、外设基地址、总线设备等&＃xff0c;如图&＃xff1a;

3. DTS、DTSI、DTB

&＃xff08;1&＃xff09;DTS&＃xff1a;设备树描述文件为.dts格式&＃xff0c;这个也是我们重点需要掌握编写的。
&＃xff08;2&＃xff09;DTSI

为了减少冗余&＃xff0c;设备树头文件格式为.dtsi文件&＃xff0c;可以被不同的.dts文件引用。

比如imx6ull有野火、正点原子、米尔、百问网等很多款开发板&＃xff0c;这些开发板肯定需要一个dts文件来描述&＃xff0c;但是关于imx6ull芯片级别的描述&＃xff0c;就不需要每个文件都去描述一下&＃xff0c;而是大家都引用NXP官方提供的.dtsi描述文件即可。

这样既最大化的降低了设备描述文件的冗余程序&＃xff0c;也极大的降低了开发者适配新开发板的工作量。

&＃xff08;3&＃xff09;DTC

编写.dtc文件使用设备树语法&＃xff0c;则需要一个特定的编译器来编译&＃xff0c;称为dtc工具&＃xff0c;源码在Linux内核的scripts/dtc目录下。

&＃xff08;4&＃xff09;DTB&＃xff1a;设备树源码.dts、.dtsi文件最终经过dtc编译器&＃xff0c;会生成.dtb文件。

4. 设备树编译

&＃xff08;1&＃xff09;简单粗暴&＃xff0c;编译内核

make


&＃xff08;2&＃xff09;编译全部设备树文件

make dtbs


&＃xff08;3&＃xff09;编译指定的设备树文件

make <xxx.dtb>


二、设备树语法

1. 设备树版本

/dts-v1/


2. 设备树节点

设备树是由一个个节点组成的&＃xff0c;每个节点相当于树上的一片叶子&＃xff0c;节点的结构和约定如下。

&＃xff08;1&＃xff09;节点名称

node-name&＃64;unit-address


node-name指明了节点的名称&＃xff0c;长度应该为1-31个字符&＃xff0c;命名应该以小写或者大写字母开头&＃xff0c;支持的字符如下表&＃xff1a;

节点名称的unit-address表示设备地址或者寄存器首地址&＃xff08;具体节点具体分析&＃xff0c;不一定是绝对地址&＃xff09;&＃xff0c;必须与节点reg属性中指定的首地址匹配。

eg. imx6ull.dtsi中描述的uart1控制器节点&＃xff1a;

该节点label为uart1&＃xff0c;节点名称为serial&＃xff0c;设备地址&＃xff08;寄存器首地址&＃xff09;为02020000&＃xff0c;正是imx6ull uart1外设寄存器的首地址。

&＃xff08;2&＃xff09;路径名称

通过指定从根节点到所有子节点到所需节点的完整路径&＃xff0c;可以唯一地标识设备树中的节点。

指定设备路径的约定如下&＃xff1a;

/node-name-1/node-name-2/node-name-N


&＃xff08;3&＃xff09;属性

设备树中的每个节点都有用来描述节点信息的属性。属性由名称和值两部分组成&＃xff0c;属性名称的可用字符如下表&＃xff1a;

属性值是一个由零个或多个字节组成的数组&＃xff0c;其中包含与属性相关联的信息&＃xff0c;支持的数据类型如下&＃xff1a;


&＃xff08;4&＃xff09;节点标签

节点标签用&＃xff1a;隔开&＃xff0c;为了方便访问节点&＃xff0c;可用直接通过&node-lable来访问节点&＃xff0c;示例如下&＃xff1a;

node-label: node-name&＃64;unit-address {};


3. 设备树节点标准属性

DTSpec为设备节点指定一组标准属性&＃xff0c;如下。

&＃xff08;1&＃xff09;compatible

compatible属性值由string list组成&＃xff0c;定义了设备的兼容性&＃xff0c;推荐格式为manufacturer,model&＃xff0c;manufacturer描述了生产商&＃xff0c;model描述了型号。

compatible &＃61; "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ull";


开发板上的音频芯片采用的欧胜WM8960&＃xff0c;sound节点的compatible属性值如下&＃xff1a;

compatible &＃61; "fsl,imx6ul-evk-wm8960","fsl,imx-audio-wm8960"


使用的时候&＃xff0c;sound这个设备首先使用第一个兼容值在Linux内核中查找&＃xff0c;看看能不能找到对应的驱动文件&＃xff1b;如果没有找到的话&＃xff0c;就使用第二个兼容值查找。

一般驱动程序文件都会有一个OF匹配表&＃xff0c;此OF匹配表保存着一些compatible值&＃xff0c;如果设备节点的compatible属性值核OF匹配表中的任何一个值相等&＃xff0c;那么就表示这个设备可以使用这个驱动。

比如在文件imx-wm8960.c文件中&＃xff1a;

static const struct of_device_id imx_wm8960_dt_ids[] &＃61; {{ .compatible &＃61; "fsl,imx-audio-wm8960", },{ /* sentinel */ }
};


这个数组就是imx-wm8960.c这个驱动文件的匹配表。

&＃xff08;2&＃xff09; model

model属性值是一个string&＃xff0c;指明了设备的厂商和型号&＃xff0c;推荐格式为manufacturer,model。

model &＃61; "Freescale i.MX6 ULL 14x14 EVK Board";


&＃xff08;3&＃xff09; phandle

phandle属性值是一个u32&＃xff0c;为设备树中唯一的节点指定一个数字标识符&＃xff0c;用于其它节点指明关系。

&＃xff08;4&＃xff09; status

status属性值是一个string&＃xff0c;表示设备的运行状态&＃xff0c;可用值如下表&＃xff1a;

&＃xff08;5&＃xff09;#address-cells 和 #size-cells

#address-cells and #size-cells属性值是一个u32&＃xff0c;可以用在任何拥有子节点的设备中&＃xff0c;并描述子设备节点应该如何寻址。

#address-cells属性定义子节点reg属性中地址字段所占用的字长&＃xff0c;也就是占用u32 单元格的数量。

#size-cells属性定义子节点reg属性值的长度所占用的 u32 单元格的数量。

&＃xff08;6&＃xff09;reg

reg属性值是一个 prop-encoded-array&＃xff0c;用来描述设备地址空间资源信息&＃xff0c;一般是某个外设的寄存器地址范围信息&＃xff0c;包括起始地址和地址长度。

reg &＃61;


其中address是起始地址&＃xff0c;length是地址长度。#address-cells表明address这个数据所占用的字长&＃xff0c;#size-cells表示length这个数据所占用的字长。

比如&＃xff1a;

spi4 {compatible &＃61; "spi-gpio";pinctrl-names &＃61; "default";pinctrl-0 &＃61; <&pinctrl_spi4>;status &＃61; "okay";gpio-sck &＃61; <&gpio5 11 0>;gpio-mosi &＃61; <&gpio5 10 0>;num-chipselects &＃61; <1>;#address-cells &＃61; <1>;#size-cells &＃61; <0>;gpio_spi: gpio_spi&＃64;0 {compatible &＃61; "fairchild,74hc595";gpio-controller;#gpio-cells &＃61; <2>;reg &＃61; <0>;registers-number &＃61; <1>;registers-default &＃61; /bits/ 8 <0x57>;spi-max-frequency &＃61; <100000>;};};


#address-cells &＃61; <1>表示子节点中reg属性的address占用1个u32数据&＃xff0c;#size-cells表示子节点中reg属性的length不占用空间&＃xff0c;没有。

在子节点gpio_spi中&＃xff1a;reg属性值设置为<0>&＃xff0c;相当于设置了起始地址&＃xff0c;而没有设置地址长度。

&＃xff08;7&＃xff09;virtual-reg

&＃xff08;8&＃xff09;ranges

&＃xff08;9&＃xff09;dma-ranges

4. 特殊节点

&＃xff08;1&＃xff09;根节点

树是由树根开始的&＃xff0c;在设备树中称之为根节点&＃xff0c;路径为/&＃xff0c;根节点不需要节点名称&＃xff0c;所有子节点都是挂在根节点上的&＃xff0c;可以看到最简单的根节点如下&＃xff1a;

/ {};


根节点的属性有&＃xff1a;

&＃xff08;2&＃xff09;aliases

aliases节点用来定义别名&＃xff0c;为了内核方便访问节点。

&＃xff08;3&＃xff09;chosen

chosen节点是为了uboot向Linux内核传递数据&＃xff0c;重点是bootargs参数&＃xff0c;一般.dts文件中chosen节点通常为空或者内容很少。

此处关于uboot如何通过设备树传参给kernel&＃xff0c;可以单独写篇文章&＃xff0c;待补充…

5. 向节点追加内容

&＃xff08;1&＃xff09;向根节点追加内容

/ {//要补充的内容
};


&＃xff08;2&＃xff09;向子节点追加内容

&node-label {//追加内容
};


三、设备树实例

i.MX6ULL内部框图

如何寻找开发板对应的设备树文件

直接查看arch/arm/boot/dts/Makefile文件&＃xff0c;在该文件中查找即可&＃xff0c;比如imx6ull相关部分如下&＃xff1a;

dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL) &＃43;&＃61; \imx6ull-14x14-ddr3-arm2.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-adc.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-cs42888.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-ecspi.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-emmc.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-epdc.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-flexcan2.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-gpmi-weim.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-lcdif.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-ldo.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-qspi.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-qspi-all.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-tsc.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-uart2.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-usb.dtb \imx6ull-14x14-ddr3-arm2-wm8958.dtb \imx6ull-14x14-evk.dtb \imx6ull-14x14-evk-btwifi.dtb \imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb \imx6ull-14x14-evk-gpmi-weim.dtb \imx6ull-14x14-evk-usb-certi.dtb \imx6ull-9x9-evk.dtb \imx6ull-atk-emmc.dtb \imx6ull-9x9-evk-btwifi.dtb \imx6ull-9x9-evk-ldo.dtb


可以看到所有imx6ull的开发板&＃xff0c;其中我们移植的开发板为imx6ull-atk-emmc.dtb&＃xff0c;本文就以该设备树文件为例&＃xff0c;讲述设备树语法。

1. skeleton描述文件

查看文件arch/arm/boot/dts/skeleton.dtsi&＃xff0c;内容非常简洁&＃xff0c;只定义了根节点&＃xff1a;

2. imx6ull芯片级描述文件&＃xff08;通用&＃xff09;

不同的imx6ull开发板都是使用imx6ull这颗处理器芯片&＃xff0c;而imx6ull soc芯片级的描述是固定的&＃xff0c;通常这个也是由芯片厂商提供。

查看imx6ull.dtsi文件&＃xff0c;整体框架如下&＃xff1a;

接下来我们逐个分析。

2.1. 根节点的补充

该文件引用的skeleton.dtsi文件中&＃xff0c;已经定义了根节点&＃xff0c;如果再次定义根节点&＃xff0c;其中的内容将作为对根节点的补充。

在该描述文件中&＃xff0c;挂在根节点上的子节点有&＃xff1a;aliases、cpus、intc、clocks、soc。

&＃xff08;1&＃xff09;aliases节点

aliases节点用来定义一个或多个别名属性&＃xff0c;按照约定&＃xff0c;该节点应该在根节点上。

&＃xff08;2&＃xff09;cpus节点
所有的设备树都需要cpus节点&＃xff0c;用来描述系统的CPU信息。

i.MX6ULL是单核处理器&＃xff0c;因此只有一个/cpus/cpu*子节点&＃xff0c;用来表示某一个具体CPU核的信息&＃xff0c;其中有以下属性&＃xff1a;

• compatible&＃xff1a;
• device_type&＃xff1a;描述设备类型
• reg
• clock-latency
• operating-points
• fsl,soc-operating-points
• fsl,low-power-run
• clocks
• clock-names

&＃xff08;3&＃xff09;intc节点

&＃xff08;4&＃xff09;clocks节点

&＃xff08;5&＃xff09;soc节点

soc节点中&＃xff0c;描述了i.MX6ULL片上的总线和全部外设&＃xff1a;

2.2. aips2总线节点分析

aips2: aips-bus&＃64;02100000 {compatible &＃61; "fsl,aips-bus", "simple-bus";#address-cells &＃61; <1>;#size-cells &＃61; <1>;reg &＃61; <0x02100000 0x100000>;ranges;//一堆外设子节点&＃xff0c;省略...
};


aips2节点的属性有&＃xff1a;

• compatible&＃xff1a;兼容性
• #address-cells&＃xff1a;子节点reg属性中地址字段所占用的单元格数量&＃xff0c;占用1个u32
• size-cells&＃xff1a;子节点reg属性值的长度所占用的单元格的数量&＃xff0c;占用1个u32
• reg&＃xff1a;寄存器起始地址0x02100000&＃xff0c;长度0x100000
• ranges&＃xff1a;空

2.3. i2c控制器节点分析

i2c控制器是挂在aips2总线上的&＃xff0c;对应到设备树中&＃xff0c;i2c控制器节点挂在aips2节点上&＃xff0c;描述代码如下&＃xff1a;

以i2c1节点为例&＃xff0c;标签是i2c1&＃xff0c;节点名称是i2c&＃xff0c;寄存器起始地址是0x021a0000&＃xff0c;有如下属性&＃xff1a;

• #address-cells&＃xff1a;子节点reg属性中地址字段所占用的单元格数量&＃xff0c;占用1个u32
• size-cells&＃xff1a;子节点reg属性值的长度所占用的单元格的数量&＃xff0c;占用0个u32
• compatible&＃xff1a;兼容性&＃xff0c;fsl,imx6ul-i2c和fsl,imx21-i2c
• reg&＃xff1a;寄存器&＃xff0c;起始地址是0x021a0000&＃xff0c;长度是0x4000
• interrupts&＃xff1a;中断&＃xff0c;不了解A7的中断控制器&＃xff0c;看不懂
• clocks&＃xff1a;时钟源&＃xff0c;clks节点的IMX6UL_CLK_I2C1这个时钟
• status&＃xff1a;节点状态&＃xff0c;禁用

3. imx6ull ATK开发板描述文件

imx6ull-atk-emmc.dts这个文件的大概框架如下。

3.1. 版本

/dts-v1/;


3.2. 根节点的补充

框架如下&＃xff1a;

其中 chosen 节点是uboot用来向内核传递参数&＃xff0c;内容如下&＃xff1a;

3.3. 子节点的补充

根节点之后&＃xff0c;使用引用符&来对imx6ull.dtsi文件中定义的子节点进行补充&＃xff0c;用来描述开发板的具体配置&＃xff0c;这个也是主要需要适配修改的文件。

3.4. 磁力计mag3110节点分析

在NXP官方开发板上&＃xff0c;磁力计mag3110是接在i2c1总线控制器上的&＃xff0c;对应到设备树中&＃xff0c;磁力计节点挂在i2c1控制器节点上&＃xff0c;如下。

可以看到&＃xff0c;i2c1节点的补充描述中&＃xff0c;就描述了i2c1控制器上所连接的设备。

i2c1节点的补充属性有&＃xff1a;

• clock-frequency&＃xff1a;i2c控制器时钟频率&＃xff0c;100khz
• pinctrl-names&＃xff1a;
• pinctrl-0&＃xff1a;
• status&＃xff1a;设备状态&＃xff0c;就绪

i2c控制器上接了两个设备&＃xff0c;一个是mag3110磁力计&＃xff0c;一个是fxls8471加速度计。注意&＃xff0c;在描述节点时&＃xff0c;&＃64;后面的地址变为了i2c总线的设备地址&＃xff0c;mag3110的i2c从机地址是0e&＃xff0c;fxls8471的i2c从机地址是1e。

至此&＃xff0c;imx6ull设备树分析完成&＃xff0c;完整的思维导图文档在这里&＃xff1a;【腾讯文档】imx6ull设备树。

四、设备树在系统中的体现

Linux内核启动的时候会解析设备树dtb文件&＃xff0c;所以启动以后可以在根文件系统中看到设备树的节点信息&＃xff0c;在/proc/device-tree目录中&＃xff1a;

这里 device-tree目录是一个软链接&＃xff0c;实际指向/sys/firmware/devicetree/base目录。

在device-tree目录中&＃xff0c;首先可以看到设备树根节点下的所有一级子节点。

&＃xff08;1&＃xff09;属性是以文件的方式给出&＃xff0c;可以直接查看。

比如查看根节点的model属性&＃xff1a;

&＃xff08;2&＃xff09;节点以目录的方式给出。

比如soc子节点的内容如下&＃xff1a;

五、设备树绑定信息文档

在设备树中添加一个新的节点时&＃xff0c;添加的格式在Linux内核源码中有详细的.txt文档描述&＃xff0c;这些txt文档就称为绑定文档。

绑定文档在/Documentation/devicetree/bindings路径中&＃xff1a;

比如我们在开发板的i2c上新添加了一个设备&＃xff0c;需要在设备树的i2c节点下新添加一个节点&＃xff0c;就可以查看i2c/i2c-imx.txt文档&＃xff1a;

六、Linux内核的OF操作函数

Linux内核提供了一系列的函数来获取设备树中的节点或者属性信息&＃xff0c;这一系列的函数都有一个统一的前缀of_&＃xff0c;所以也称为OF函数&＃xff0c;声明在文件include/linux/of.h文件中。

1. 内核对于设备树节点的描述

Linux内核使用device_node结构体来描述一个设备树节点&＃xff0c;定义在文件include/linux/of.h文件中。

struct device_node {const char *name;const char *type;phandle phandle;const char *full_name;struct fwnode_handle fwnode;struct property *properties;struct property *deadprops; /* removed properties */struct device_node *parent;struct device_node *child;struct device_node *sibling;struct kobject kobj;unsigned long _flags;void *data;
#if defined(CONFIG_SPARC)const char *path_component_name;unsigned int unique_id;struct of_irq_controller *irq_trans;
#endif
};


2. 查找节点

&＃xff08;1&＃xff09;通过节点名字查找节点

extern struct device_node *of_find_node_by_name(struct device_node *from,const char *name);


参数意义如下&＃xff1a;

• from&＃xff1a;开始查找的节点&＃xff0c;NULL表示根节点
• name&＃xff1a;要查找的节点名称

返回值为找到的节点&＃xff0c;NULL为查找失败。

&＃xff08;2&＃xff09;通过节点类型查找节点

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


type参数指定要查看节点对应的type字符串&＃xff0c;也就是device_type属性值。

&＃xff08;3&＃xff09;通过device_type和 compatible查找节点

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


&＃xff08;4&＃xff09;通过of_device_id匹配表来查找节点

extern struct device_node *of_find_matching_node_and_match(struct device_node *from,const struct of_device_id *matches,const struct of_device_id **match);


&＃xff08;5&＃xff09;通过路径来查找节点

static inline struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path)
{return of_find_node_opts_by_path(path, NULL);
}


这里的path必须要是绝对路径。

3. 获取父子节点

&＃xff08;1&＃xff09;获取父节点

extern struct device_node *of_get_parent(const struct device_node *node);


&＃xff08;2&＃xff09;迭代查找子节点

extern struct device_node *of_get_next_child(const struct device_node *node,struct device_node *prev);


prev参数是前一个子节点&＃xff0c;如果为NULL表示从第一个子节点开始。

4. 提取属性值

在节点描述类型device_node中&＃xff0c;有这样一项用来描述属性值&＃xff1a;

struct property *properties;


property结构体类型定义如下&＃xff1a;

struct property {char *name;int length;void *value;struct property *next;unsigned long _flags;unsigned int unique_id;struct bin_attribute attr;
};


&＃xff08;1&＃xff09;查找指定节点的属性

extern struct property *of_find_property(const struct device_node *np,const char *name,int *lenp);


参数name指属性名字&＃xff0c;lenp指属性值的字节数。

&＃xff08;2&＃xff09;获取属性中元素的数量

extern int of_property_count_elems_of_size(const struct device_node *np,const char *propname, int elem_size);


参数propname是需要统计元素数量的属性名字&＃xff0c;参数elem_size是元素的长度。

返回值是获取到的属性元素数量。

eg. reg属性的值通常是一个数组&＃xff0c;使用此函数可以获取的数组的大小。

&＃xff08;3&＃xff09;从属性中获取指定索引的u32类型数据值

extern int of_property_read_u32_index(const struct device_node *np,const char *propname,u32 index, u32 *out_value);


参数out_value用来返回获取到的值。

返回值用来表示是否获取成功。

&＃xff08;4&＃xff09;从属性中获取数组值

extern int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np,const char *propname, u8 *out_values, size_t sz);
extern int of_property_read_u16_array(const struct device_node *np,const char *propname, u16 *out_values, size_t sz);
extern int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np,const char *propname,u32 *out_values,size_t sz);
extern int of_property_read_u64_array(const struct device_node *np,const char *propname,u64 *out_values,size_t sz);


eg. reg属性的值通常是一个数组&＃xff0c;使用这个函数可以一次读取出一个数组&＃xff0c;也就是reg属性的全部值。

&＃xff08;5&＃xff09;从属性中获取布尔值/整形值

/*** of_property_read_bool - Findfrom a property* &＃64;np: device node from which the property value is to be read.* &＃64;propname: name of the property to be searched.** Search for a property in a device node.* Returns true if the property exist false otherwise.*/
static inline bool of_property_read_bool(const struct device_node *np,const char *propname)
{struct property *prop &＃61; of_find_property(np, propname, NULL);return prop ? true : false;
}static inline int of_property_read_u8(const struct device_node *np,const char *propname,u8 *out_value)
{return of_property_read_u8_array(np, propname, out_value, 1);
}static inline int of_property_read_u16(const struct device_node *np,const char *propname,u16 *out_value)
{return of_property_read_u16_array(np, propname, out_value, 1);
}static inline int of_property_read_u32(const struct device_node *np,const char *propname,u32 *out_value)
{return of_property_read_u32_array(np, propname, out_value, 1);
}static inline int of_property_read_s32(const struct device_node *np,const char *propname,s32 *out_value)
{return of_property_read_u32(np, propname, (u32*) out_value);
}


&＃xff08;6&＃xff09;从属性中获取字符串

extern int of_property_read_string(struct device_node *np,const char *propname,const char **out_string);


&＃xff08;7&＃xff09;获取#address-cells和#size-cells属性值

extern int of_n_addr_cells(struct device_node *np);
extern int of_n_size_cells(struct device_node *np);


6. 地址相关操作

地址相关操作的函数定义在include/linux/of_address.h文件中。

&＃xff08;1&＃xff09;获取地址相关属性

static inline const __be32 *of_get_address(struct device_node *dev, int index,u64 *size, unsigned int *flags);


参数index是要读取的地址标号&＃xff0c;size是地址长度&＃xff0c;flag是是参数&＃xff0c;比如 IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM等。

返回值是读取到的数据首地址&＃xff0c;为NULL则表示读取失败。

&＃xff08;2&＃xff09;将从设备树读取到的地址转换为物理地址

extern u64 of_translate_address(struct device_node *np, const __be32 *addr);


返回值为转换得到的地址&＃xff0c;如果为 OF_BAD_ADDR 的话表示转换失败。

&＃xff08;3&＃xff09;将地址转换为resources资源

GPIO、IIC、SPI这些外设都有对应的寄存器&＃xff0c;这些寄存器就是一段内存空间&＃xff0c;Linux内核使用 resource 结构体来描述一段内存空间&＃xff0c;定义在文件include/linux/ioport.h中。

/** Resources are tree-like, allowing* nesting etc..*/
struct resource {resource_size_t start;resource_size_t end;const char *name;unsigned long flags;struct resource *parent, *sibling, *child;
};


其中&＃xff1a;

• start&＃xff1a;资源起始地址
• end&＃xff1a;资源结束地址
• name&＃xff1a;资源名称
• flags&＃xff1a;资源类型
• 链表节点&＃xff0c;用于嵌套

资源类型同样定义在文件include/linux/ioport.h中&＃xff0c;如下&＃xff1a;

/** IO resources have these defined flags.*/
#define IORESOURCE_BITS 0x000000ff /* Bus-specific bits */#define IORESOURCE_TYPE_BITS 0x00001f00 /* Resource type */
#define IORESOURCE_IO 0x00000100 /* PCI/ISA I/O ports */
#define IORESOURCE_MEM 0x00000200
#define IORESOURCE_REG 0x00000300 /* Register offsets */
#define IORESOURCE_IRQ 0x00000400
#define IORESOURCE_DMA 0x00000800
#define IORESOURCE_BUS 0x00001000#define IORESOURCE_PREFETCH 0x00002000 /* No side effects */
#define IORESOURCE_READONLY 0x00004000
#define IORESOURCE_CACHEABLE 0x00008000
#define IORESOURCE_RANGELENGTH 0x00010000
#define IORESOURCE_SHADOWABLE 0x00020000#define IORESOURCE_SIZEALIGN 0x00040000 /* size indicates alignment */
#define IORESOURCE_STARTALIGN 0x00080000 /* start field is alignment */#define IORESOURCE_MEM_64 0x00100000
#define IORESOURCE_WINDOW 0x00200000 /* forwarded by bridge */
#define IORESOURCE_MUXED 0x00400000 /* Resource is software muxed */#define IORESOURCE_EXCLUSIVE 0x08000000 /* Userland may not map this resource */
#define IORESOURCE_DISABLED 0x10000000
#define IORESOURCE_UNSET 0x20000000 /* No address assigned yet */
#define IORESOURCE_AUTO 0x40000000
#define IORESOURCE_BUSY 0x80000000 /* Driver has marked this resource busy */


常用的资源是IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_REG、IORESOURCE_IRQ三个。

OF函数中&＃xff0c;可以将reg属性给出的地址转换为resource资源&＃xff1a;

extern int of_address_to_resource(struct device_node *dev, int index,struct resource *r);


&＃xff08;4&＃xff09;虚拟地址映射

之前使用ioremap函数来完成物理地址到虚拟地址的映射&＃xff0c;采用设备树以后&＃xff0c;可以直接通过of_iomap来完成物理地址到虚拟地址的映射。

void __iomem *of_iomap(struct device_node *node, int index);


参数index是reg属性中要完成内存映射的段&＃xff0c;如果reg属性只有一段的话&＃xff0c;index就设置为0。

7. 其它常用OF函数

&＃xff08;1&＃xff09;检查设备兼容性

extern int of_device_is_compatible(const struct device_node *device,const char *);


第二个参数用来指定要查看的字符串&＃xff0c;该函数会检查指定的字符串是否在节点的compatible属性中。

至此&＃xff0c;设备树基本知识学习完毕&＃xff0c;又是一篇万字长文。

参考资料

• 《I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南》&＃xff0c;正点原子