做高端品牌网站,手机 pc网站开发价格,机械网站开发方案,宝安网站建设方案外包宋宝华 Barry Song 21cnbaogmail.com1. ARM Device Tree起源 Linus Torvalds在2011年3月17日的ARM Linux邮件列表宣称“this whole ARM thing is a f*cking pain in the ass”#xff0c;引发ARM Linux社区的地震#xff0c;随后ARM社区进行了一系列的重大修正。在…宋宝华 Barry Song 21cnbaogmail.com1. ARM Device Tree起源 Linus Torvalds在2011年3月17日的ARM Linux邮件列表宣称“this whole ARM thing is a f*cking pain in the ass”引发ARM Linux社区的地震随后ARM社区进行了一系列的重大修正。在过去的ARM Linux中arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx中充斥着大量的垃圾代码相当多数的代码只是在描述板级细节而 这些板级细节对于内核来讲不过是垃圾如板上的platform设备、resource、i2c_board_info、spi_board_info 以及各种硬件的platform_data。读者有兴趣可以统计下常见的s3c2410、s3c6410等板级目录代码量在数万行。 社区必须改 变这种局面于是PowerPC等其他体系架构下已经使用的Flattened Device TreeFDT进入ARM社区的视野。Device Tree是一种描述硬件的数据结构它起源于 OpenFirmware (OF)。在Linux 2.6中ARM架构的板极硬件细节过多地被硬编码在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx采用Device Tree后许多硬件的细节可以直接透过它传递给Linux而不再需要在kernel中进行大量的冗余编码。 Device Tree由一系列被命名的结点node和属性property组成而结点本身可包含子结点。所谓属性其实就是成对出现的name和 value。在Device Tree中可描述的信息包括原先这些信息大多被hard code到kernel中 CPU的数量和类别内存基地址和大小总线和桥外设连接中断控制器和中断使用情况GPIO控制器和GPIO使用情况Clock控制器和Clock使用情况 它 基本上就是画一棵电路板上CPU、总线、设备组成的树Bootloader会将这棵树传递给内核然后内核可以识别这棵树并根据它展开出Linux内 核中的platform_device、i2c_client、spi_device等设备而这些设备用到的内存、IRQ等资源也被传递给了内核内 核会将这些资源绑定给展开的相应的设备。 2. Device Tree组成和结构 整个Device Tree牵涉面比较广即增加了新的用于描述设备硬件信息的文本格式又增加了编译这一文本的工具同时Bootloader也需要支持将编译后的Device Tree传递给Linux内核。 DTS (device tree source) .dts 文件是一种ASCII 文本格式的Device Tree描述此文本格式非常人性化适合人类的阅读习惯。基本上在ARM Linux在一个.dts文件对应一个ARM的machine一般放置在内核的arch/arm/boot/dts/目录。由于一个SoC可能对应多 个machine一个SoC可以对应多个产品和电路板势必这些.dts文件需包含许多共同的部分Linux内核为了简化把SoC公用的部分或者 多个machine共同的部分一般提炼为.dtsi类似于C语言的头文件。其他的machine对应的.dts就include这个.dtsi。譬如 对于VEXPRESS而言vexpress-v2m.dtsi就被vexpress-v2p-ca9.dts所引用 vexpress-v2p-ca9.dts有如下一行 /include/ vexpress-v2m.dtsi 当然和C语言的头文件类似.dtsi也可以include其他的.dtsi譬如几乎所有的ARM SoC的.dtsi都引用了skeleton.dtsi。 .dts或者其include的.dtsi基本元素即为前文所述的结点和属性 / {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 {};};
}; 上述.dts文件并没有什么真实的用途但它基本表征了一个Device Tree源文件的结构 1个root结点/ root结点下面含一系列子结点本例中为node1 和 node2 结点node1下又含有一系列子结点本例中为child-node1 和 child-node2 各 结点都有一系列属性。这些属性可能为空如 an-empty-property可能为字符串如a-string-property可能为字符串数组如a-string-list- property可能为Cells由u32整数组成如second-child-property可能为二进制数如a-byte- data-property。 下面以一个最简单的machine为例来看如何写一个.dts文件。假设此machine的配置如下 1个双核ARM Cortex-A9 32位处理器 ARM 的local bus上的内存映射区域分布了2个串口分别位于0x101F1000 和 0x101F2000、GPIO控制器位于0x101F3000、SPI控制器位于0x10170000、中断控制器位于 0x10140000和一个external bus桥 External bus桥上又连接了SMC SMC91111 Ethernet位于0x10100000、I2C控制器位于0x10160000、64MB NOR Flash位于0x30000000 External bus桥上连接的I2C控制器所对应的I2C总线上又连接了Maxim DS1338实时钟I2C地址为0x58。 其对应的.dts文件为 / {compatible acme,coyotes-revenge;#address-cells 1;#size-cells 1;interrupt-parent intc;cpus {#address-cells 1;#size-cells 0;cpu0 {compatible arm,cortex-a9;reg 0;};cpu1 {compatible arm,cortex-a9;reg 1;};};serial101f0000 {compatible arm,pl011;reg 0x101f0000 0x1000 ;interrupts 1 0 ;};serial101f2000 {compatible arm,pl011;reg 0x101f2000 0x1000 ;interrupts 2 0 ;};gpio101f3000 {compatible arm,pl061;reg 0x101f3000 0x10000x101f4000 0x0010;interrupts 3 0 ;};intc: interrupt-controller10140000 {compatible arm,pl190;reg 0x10140000 0x1000 ;interrupt-controller;#interrupt-cells 2;};spi10115000 {compatible arm,pl022;reg 0x10115000 0x1000 ;interrupts 4 0 ;};external-bus {#address-cells 2#size-cells 1;ranges 0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller2 0 0x30000000 0x1000000; // Chipselect 3, NOR Flashethernet0,0 {compatible smc,smc91c111;reg 0 0 0x1000;interrupts 5 2 ;};i2c1,0 {compatible acme,a1234-i2c-bus;#address-cells 1;#size-cells 0;reg 1 0 0x1000;interrupts 6 2 ;rtc58 {compatible maxim,ds1338;reg 58;interrupts 7 3 ;};};flash2,0 {compatible samsung,k8f1315ebm, cfi-flash;reg 2 0 0x4000000;};};
}; 上述.dts文件中,root结点/的compatible 属性compatible acme,coyotes-revenge;定义了系统的名称它的组织形式 为manufacturer,model。Linux内核透过root结点/的compatible 属性即可判断它启动的是什么machine。 在.dts文件的每个设备都有一个compatible 属性compatible属性用户驱动和设备的绑定。compatible 属性是一个字符串的列表列表中的第一个字符串表征了结点代表的确切设备形式 为manufacturer,model其后的字符串表征可兼容的其他设备。可以说前面的是特指后面的则涵盖更 广的范围。如在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2m.dtsi中的Flash结点 flash0,00000000 {compatible arm,vexpress-flash, cfi-flash;reg 0 0x00000000 0x04000000,1 0x00000000 0x04000000;bank-width 4;}; compatible属性的第2个字符串cfi-flash明显比第1个字符串arm,vexpress-flash涵盖的范围更广。 再 比如Freescale MPC8349 SoC含一个串口设备它实现了国家半导体National Semiconductor的ns16550 寄存器接口。则MPC8349串口设备的compatible属性为compatible fsl,mpc8349-uart, ns16550。其中fsl,mpc8349-uart指代了确切的设备 ns16550代表该设备与National Semiconductor 的16550 UART保持了寄存器兼容。 接下来root结点/的cpus子结点下面又包含2个cpu子结点描述了此machine上的2个CPU并且二者的compatible 属性为arm,cortex-a9。 注 意cpus和cpus的2个cpu子结点的命名它们遵循的组织形式为name[unit- address]中的内容是必选项[]中的则为可选项。name是一个ASCII字符串用于描述结点对应的设备类型如 3com Ethernet适配器对应的结点name宜为ethernet而不是3com509。如果一个结点描述的设备有地址则应该给出unit- address。多个相同类型设备结点的name可以一样只要unit-address不同即可如本例中含有cpu0、cpu1以及 serial101f0000与serial101f2000这样的同名结点。设备的unit-address地址也经常在其对应结点的reg属性中 给出。ePAPR标准给出了结点命名的规范。 可寻址的设备使用如下信息来在Device Tree中编码地址信息 reg #address-cells #size-cells 其 中reg的组织形式为reg address1 length1 [address2 length2] [address3 length3] ... 其中的每一组address length表明了设备使用的一个地址范围。address为1个或多个32位的整型即cell而length则为cell的列表或者为空 若#size-cells 0。address 和 length 字段是可变长的父结点的#address-cells和#size-cells分别决定了子结点的reg属性的address和length字段的长 度。在本例中root结点的#address-cells 1;和#size-cells 1;决定了serial、gpio、spi等结点的address和length字段的长度分别为1。cpus 结点的#address-cells 1;和#size-cells 0;决定了2个cpu子结点的address为1而length为空于是形成了2个cpu的reg 0;和reg 1;。external-bus结点的#address-cells 2和#size-cells 1;决定了其下的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字段长度为0开始的第一个cell0、1、2是对应的片选第2个cell000是相 对该片选的基地址第3个cell0x1000、0x1000、0x4000000为length。特别要留意的是i2c结点中定义的 #address-cells 1;和#size-cells 0;又作用到了I2C总线上连接的RTC它的address字段为0x58是设备的I2C地址。 root结点的子结点描述的 是CPU的视图因此root子结点的address区域就直接位于CPU的memory区域。但是经过总线桥后的address往往需要经过转换才能 对应的CPU的memory映射。external-bus的ranges属性定义了经过external-bus桥后的地址范围如何映射到CPU的 memory区域。 ranges 0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller2 0 0x30000000 0x1000000; // Chipselect 3, NOR Flash ranges 是地址转换表其中的每个项目是一个子地址、父地址以及在子地址空间的大小的映射。映射表中的子地址、父地址分别采用子地址空间的#address- cells和父地址空间的#address-cells大小。对于本例而言子地址空间的#address-cells为2父地址空间 的#address-cells值为1因此0 0 0x10100000 0x10000的前2个cell为external-bus后片选0上偏移0第3个cell表示external-bus后片选0上偏移0的地址空间被 映射到CPU的0x10100000位置第4个cell表示映射的大小为0x10000。ranges的后面2个项目的含义可以类推。 Device Tree中还可以中断连接信息对于中断控制器而言它提供如下属性 interrupt-controller – 这个属性为空中断控制器应该加上此属性表明自己的身份 #interrupt-cells – 与#address-cells 和 #size-cells相似它表明连接此中断控制器的设备的interrupts属性的cell大小。 在整个Device Tree中与中断相关的属性还包括 interrupt-parent – 设备结点透过它来指定它所依附的中断控制器的phandle当结点没有指定interrupt-parent 时则从父级结点继承。对于本例而言root结点指定了interrupt-parent intc;其对应于intc: interrupt-controller10140000而root结点的子结点并未指定interrupt-parent因此它们都继承了 intc即位于0x10140000的中断控制器。 interrupts – 用到了中断的设备结点透过它指定中断号、触发方法等具体这个属性含有多少个cell由它依附的中断控制器结点的#interrupt-cells属性 决定。而具体每个cell又是什么含义一般由驱动的实现决定而且也会在Device Tree的binding文档中说明。譬如对于ARM GIC中断控制器而言#interrupt-cells为3它3个cell的具体含义Documentation/devicetree /bindings/arm/gic.txt就有如下文字说明 01 The 1st cell is the interrupt type; 0 for SPI interrupts, 1 for PPI
02 interrupts.
03
04 The 2nd cell contains the interrupt number for the interrupt type.
05 SPI interrupts are in the range [0-987]. PPI interrupts are in the
06 range [0-15].
07
08 The 3rd cell is the flags, encoded as follows:
09 bits[3:0] trigger type and level flags.
10 1 low-to-high edge triggered
11 2 high-to-low edge triggered
12 4 active high level-sensitive
13 8 active low level-sensitive
14 bits[15:8] PPI interrupt cpu mask. Each bit corresponds to each of
15 the 8 possible cpus attached to the GIC. A bit set to 1 indicated
16 the interrupt is wired to that CPU. Only valid for PPI interrupts. 另 外值得注意的是一个设备还可能用到多个中断号。对于ARM GIC而言若某设备使用了SPI的168、169号2个中断而言都是高电平触发则该设备结点的interrupts属性可定义 为interrupts 0 168 4, 0 169 4; 除了中断以外在ARM Linux中clock、GPIO、pinmux都可以透过.dts中的结点和属性进行描述。 DTC (device tree compiler) 将.dts 编译为.dtb的工具。DTC的源代码位于内核的scripts/dtc目录在Linux内核使能了Device Tree的情况下编译内核的时候主机工具dtc会被编译出来对应scripts/dtc/Makefile中的“hostprogs-y : dtc”这一hostprogs编译target。 在Linux内核的arch/arm/boot/dts/Makefile中描述了当某种SoC被选中后哪些.dtb文件会被编译出来如与VEXPRESS对应的.dtb包括 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下我们可以单独编译Device Tree文件。当我们在Linux内核下运行make dtbs时若我们之前选择了ARCH_VEXPRESS上述.dtb都会由对应的.dts编译出来。因为arch/arm/Makefile中含有一 个dtbs编译target项目。 Device Tree Blob (.dtb) .dtb是.dts被DTC编译后的二进 制格式的Device Tree描述可由Linux内核解析。通常在我们为电路板制作NAND、SD启动image时会为.dtb文件单独留下一个很小的区域以存放之之后 bootloader在引导kernel的过程中会先读取该.dtb到内存。 Binding 对于Device Tree中的结点和属性具体是如何来描述设备的硬件细节的一般需要文档来进行讲解文档的后缀名一般为.txt。这些文档位于内核的Documentation/devicetree/bindings目录其下又分为很多子目录。 Bootloader Uboot mainline 从 v1.1.3开始支持Device Tree其对ARM的支持则是和ARM内核支持Device Tree同期完成。 为了使能Device Tree需要编译Uboot的时候在config文件中加入 #define CONFIG_OF_LIBFDT 在Uboot中可以从NAND、SD或者TFTP等任意介质将.dtb读入内存假设.dtb放入的内存地址为0x71000000之后可在Uboot运行命令fdt addr命令设置.dtb的地址如 U-Boot fdt addr 0x71000000 fdt的其他命令就变地可以使用如fdt resize、fdt print等。 对 于ARM来讲可以透过bootz kernel_addr initrd_address dtb_address的命令来启动内核即dtb_address作为bootz或者bootm的最后一次参数第一个参数为内核映像的地址第二个参 数为initrd的地址若不存在initrd可以用 -代替。 3. Device Tree引发的BSP和驱动变更 有了Device Tree后大量的板级信息都不再需要譬如过去经常在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx实施的如下事情 1. 注册platform_device绑定resource即内存、IRQ等板级信息。 透过Device Tree后形如
90 static struct resource xxx_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
103 static struct platform_device xxx_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 }; 之类的platform_device代码都不再需要其中platform_device会由kernel自动展开。而这些 resource实际来源于.dts中设备结点的reg、interrupts属性。典型地大多数总线都与“simple_bus”兼容而在SoC对 应的machine的.init_machine成员函数中调用of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL);即可自动展开所有的platform_device。譬如假设我们有个XXX SoC则可在arch/arm/mach-xxx/的板文件中透过如下方式展开.dts中的设备结点对应的platform_device 18 static struct of_device_id xxx_of_bus_ids[] __initdata {
19 { .compatible simple-bus, },
20 {},
21 };
22
23 void __init xxx_mach_init(void)
24 {
25 of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL);
26 }
32
33 #ifdef CONFIG_ARCH_XXX
38
39 DT_MACHINE_START(XXX_DT, Generic XXX (Flattened Device Tree))
41 …
45 .init_machine xxx_mach_init,
46 …
49 MACHINE_END
50 #endif2. 注册i2c_board_info指定IRQ等板级信息。 形如
145 static struct i2c_board_info __initdata afeb9260_i2c_devices[] {
146 {
147 I2C_BOARD_INFO(tlv320aic23, 0x1a),
148 }, {
149 I2C_BOARD_INFO(fm3130, 0x68),
150 }, {
151 I2C_BOARD_INFO(24c64, 0x50),
152 },
153 }; 之类的i2c_board_info代码目前不再需要出现现在只需要把tlv320aic23、fm3130、24c64这些设备结点填充作为相应的I2C controller结点的子结点即可类似于前面的 i2c1,0 {compatible acme,a1234-i2c-bus;…rtc58 {compatible maxim,ds1338;reg 58;interrupts 7 3 ;};}; Device Tree中的I2C client会透过I2C host驱动的probe()函数中调用of_i2c_register_devices(i2c_dev-adapter);被自动展开。 3. 注册spi_board_info指定IRQ等板级信息。 形如
79 static struct spi_board_info afeb9260_spi_devices[] {
80 { /* DataFlash chip */
81 .modalias mtd_dataflash,
82 .chip_select 1,
83 .max_speed_hz 15 * 1000 * 1000,
84 .bus_num 0,
85 },
86 }; 之类的spi_board_info代码目前不再需要出现与I2C类似现在只需要把mtd_dataflash之类的结点 作为SPI控制器的子结点即可SPI host驱动的probe函数透过spi_register_master()注册master的时候会自动展开依附于它的slave。 4. 多个针对不同电路板的machine以及相关的callback。 过去ARM Linux针对不同的电路板会建立由MACHINE_START和MACHINE_END包围起来的针对这个machine的一系列callback譬如
373 MACHINE_START(VEXPRESS, ARM-Versatile Express)
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,
383 MACHINE_END 这些不同的machine会有不同的 MACHINE IDUboot在启动Linux内核时会将MACHINE ID存放在r1寄存器Linux启动时会匹配Bootloader传递的MACHINE ID和MACHINE_START声明的MACHINE ID然后执行相应machine的一系列初始化函数。 引入Device Tree之后MACHINE_START变更为DT_MACHINE_START其中含有一个.dt_compat成员用于表明相关的 machine与.dts中root结点的compatible属性兼容关系。如果Bootloader传递给内核的Device Tree中root结点的compatible属性出现在某machine的.dt_compat表中相关的machine就与对应的Device Tree匹配从而引发这一machine的一系列初始化函数被执行。
489 static const char * const v2m_dt_match[] __initconst {
490 arm,vexpress,
491 xen,xenvm,
492 NULL,
493 };
495 DT_MACHINE_START(VEXPRESS_DT, ARM-Versatile Express)
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,
505 MACHINE_END Linux倡导针对多个SoC、多个电路板的 通用DT machine即一个DT machine的.dt_compat表含多个电路板.dts文件的root结点compatible属性字符串。之后如果的电路板的初始化序列不一 样可以透过int of_machine_is_compatible(const char *compat) API判断具体的电路板是什么。 譬如arch/arm/mach-exynos/mach-exynos5-dt.c的EXYNOS5_DT machine同时兼容samsung,exynos5250和samsung,exynos5440
158 static char const *exynos5_dt_compat[] __initdata {
159 samsung,exynos5250,
160 samsung,exynos5440,
161 NULL
162 };
163
177 DT_MACHINE_START(EXYNOS5_DT, SAMSUNG EXYNOS5 (Flattened Device Tree))
178 /* Maintainer: Kukjin Kim kgene.kimsamsung.com */
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,
189 MACHINE_END 它的.init_machine成员函数就针对不同的machine进行了不同的分支处理
126 static void __init exynos5_dt_machine_init(void)
127 {
128 …
149
150 if (of_machine_is_compatible(samsung,exynos5250))
151 of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table,
152 exynos5250_auxdata_lookup, NULL);
153 else if (of_machine_is_compatible(samsung,exynos5440))
154 of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table,
155 exynos5440_auxdata_lookup, NULL);
156 }使用Device Tree后驱动需要与.dts中描述的设备结点进行匹配从而引发驱动的probe()函数执行。对于platform_driver而言需要添加一 个OF匹配表如前文的.dts文件的acme,a1234-i2c-bus兼容I2C控制器结点的OF匹配表可以是
436 static const struct of_device_id a1234_i2c_of_match[] {
437 { .compatible acme,a1234-i2c-bus , },
438 {},
439 };
440 MODULE_DEVICE_TABLE(of, a1234_i2c_of_match);
441
442 static struct platform_driver i2c_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 };
454 module_platform_driver(i2c_a1234_driver); 对于I2C和SPI从设备而言同样也可以透过of_match_table添加匹配的.dts中的相关结点的compatible属性如sound/soc/codecs/wm8753.c中的
1533 static const struct of_device_id wm8753_of_match[] {
1534 { .compatible wlf,wm8753, },
1535 { }
1536 };
1537 MODULE_DEVICE_TABLE(of, wm8753_of_match);
1587 static struct spi_driver wm8753_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 };
1640 static struct i2c_driver wm8753_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 }; 不过这边有一点需要提醒的是I2C和SPI外设驱动和Device Tree中设备结点的compatible 属性还有一种弱式匹配方法就是别名匹配。compatible 属性的组织形式为manufacturer,model别名其实就是去掉compatible 属性中逗号前的manufacturer前缀。关于这一点可查看drivers/spi/spi.c的源代码函数 spi_match_device()暴露了更多的细节如果别名出现在设备spi_driver的id_table里面或者别名与 spi_driver的name字段相同SPI设备和驱动都可以匹配上
90 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv)
91 {
92 const struct spi_device *spi to_spi_device(dev);
93 const struct spi_driver *sdrv to_spi_driver(drv);
94
95 /* Attempt an OF style match */
96 if (of_driver_match_device(dev, drv))
97 return 1;
98
99 /* Then try ACPI */
100 if (acpi_driver_match_device(dev, drv))
101 return 1;
102
103 if (sdrv-id_table)
104 return !!spi_match_id(sdrv-id_table, spi);
105
106 return strcmp(spi-modalias, drv-name) 0;
107 }
71 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id,
72 const struct spi_device *sdev)
73 {
74 while (id-name[0]) {
75 if (!strcmp(sdev-modalias, id-name))
76 return id;
77 id;
78 }
79 return NULL;
80 } 4. 常用OF API 在Linux的BSP和驱动代码中还经常会使用到Linux中一组Device Tree的API,这些API通常被冠以of_前缀它们的实现代码位于内核的drivers/of目录。这些常用的API包括 int of_device_is_compatible(const struct device_node *device,const char *compat); 判 断设备结点的compatible 属性是否包含compat指定的字符串。当一个驱动支持2个或多个设备的时候这些不同.dts文件中设备的compatible 属性都会进入驱动 OF匹配表。因此驱动可以透过Bootloader传递给内核的Device Tree中的真正结点的compatible 属性以确定究竟是哪一种设备从而根据不同的设备类型进行不同的处理。如drivers/pinctrl/pinctrl-sirf.c即兼容 于sirf,prima2-pinctrl又兼容于sirf,prima2-pinctrl在驱动中就有相应分支处理
1682 if (of_device_is_compatible(np, sirf,marco-pinctrl))
1683 is_marco 1;
struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from,const char *type, const char *compatible); 根据compatible属性获得设备结点。遍历Device Tree中所有的设备结点看看哪个结点的类型、compatible属性与本函数的输入参数匹配大多数情况下from、type为NULL。 int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np, const char *propname, u8 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u16_array(const struct device_node *np, const char *propname, u16 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np, const char *propname, u32 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u64(const struct device_node *np, const char *propname, u64 *out_value); 读 取设备结点np的属性名为propname类型为8、16、32、64位整型数组的属性。对于32位处理器来讲最常用的是 of_property_read_u32_array()。如在arch/arm/mm/cache-l2x0.c中透过如下语句读取L2 cache的arm,data-latency属性
534 of_property_read_u32_array(np, arm,data-latency,
535 data, ARRAY_SIZE(data)); 在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dts中含有arm,data-latency属性的L2 cache结点如下
137 L2: cache-controller1e00a000 {
138 compatible arm,pl310-cache;
139 reg 0x1e00a000 0x1000;
140 interrupts 0 43 4;
141 cache-level 2;
142 arm,data-latency 1 1 1;
143 arm,tag-latency 1 1 1;
144 }有些情况下整形属性的长度可能为1于是内核为了方便调用者又在上述API的基础上封装出了更加简单 的读单一整形属性的API它们为int of_property_read_u8()、of_property_read_u16()等实现于include/linux/of.h
513 static inline int of_property_read_u8(const struct device_node *np,
514 const char *propname,
515 u8 *out_value)
516 {
517 return of_property_read_u8_array(np, propname, out_value, 1);
518 }
519
520 static inline int of_property_read_u16(const struct device_node *np,
521 const char *propname,
522 u16 *out_value)
523 {
524 return of_property_read_u16_array(np, propname, out_value, 1);
525 }
526
527 static inline int of_property_read_u32(const struct device_node *np,
528 const char *propname,
529 u32 *out_value)
530 {
531 return of_property_read_u32_array(np, propname, out_value, 1);
532 }int of_property_read_string(struct device_node *np, const char*propname, const char **out_string); int of_property_read_string_index(struct device_node *np, const char *propname, int index, const char **output); 前 者读取字符串属性后者读取字符串数组属性中的第index个字符串。如drivers/clk/clk.c中的 of_clk_get_parent_name()透过of_property_read_string_index()遍历clkspec结点的所 有clock-output-names字符串数组属性。
1759 const char *of_clk_get_parent_name(struct device_node *np, int index)
1760 {
1761 struct of_phandle_args clkspec;
1762 const char *clk_name;
1763 int rc;
1764
1765 if (index 0)
1766 return NULL;
1767
1768 rc of_parse_phandle_with_args(np, clocks, #clock-cells, index,
1769 clkspec);
1770 if (rc)
1771 return NULL;
1772
1773 if (of_property_read_string_index(clkspec.np, clock-output-names,
1774 clkspec.args_count ? clkspec.args[0] : 0,
1775 clk_name) 0)
1776 clk_name clkspec.np-name;
1777
1778 of_node_put(clkspec.np);
1779 return clk_name;
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(of_clk_get_parent_name);static inline bool of_property_read_bool(const struct device_node *np,const char *propname); 如果设备结点np含有propname属性则返回true否则返回false。一般用于检查空属性是否存在。 void __iomem *of_iomap(struct device_node *node, int index); 通 过设备结点直接进行设备内存区间的 ioremap()index是内存段的索引。若设备结点的reg属性有多段可通过index标示要ioremap的是哪一段只有1段的情 况index为0。采用Device Tree后大量的设备驱动通过of_iomap()进行映射而不再通过传统的ioremap。 unsigned int irq_of_parse_and_map(struct device_node *dev, int index); 透过Device Tree或者设备的中断号实际上是从.dts中的interrupts属性解析出中断号。若设备使用了多个中断index指定中断的索引号。 还有一些OF API这里不一一列举具体可参考include/linux/of.h头文件。 5. 总结 ARM 社区一贯充斥的大量垃圾代码导致Linus盛怒因此社区在2011年到2012年进行了大量的工作。ARM Linux开始围绕Device Tree展开Device Tree有自己的独立的语法它的源文件为.dts编译后得到.dtbBootloader在引导Linux内核的时候会将.dtb地址告知内核。之 后内核会展开Device Tree并创建和注册相关的设备因此arch/arm/mach-xxx和arch/arm/plat-xxx中大量的用于注册platform、 I2C、SPI板级信息的代码被删除而驱动也以新的方式和.dts中定义的设备结点进行匹配。 本文出自 “宋宝华的博客” 博客请务必保留此出处http://21cnbao.blog.51cto.com/109393/1105647
