android 驱动学些入门-------Device Tree 第二篇
设备树
DTS 匹配及发挥作用的流程篇
一个dts文件确定一个项目，多个项目可以包含同一个dtsi文件。找到该项目对应的dts文件即找到了该设备树的根节点
arch\arm\boot\dts\qcom\sdm630-mtp.dts
#include “sdm630.dtsi”
#include “sdm630-mtp.dtsi”
//#include “sdm660-external-codec.dtsi”
#include “sdm660-internal-codec.dtsi”
#include “synaptics-dsx-i2c.dtsi”
/ {
model = “Qualcomm Technologies, Inc. SDM 630 PM660 + PM660L MTP”;
compatible = “qcom,sdm630-mtp”, “qcom,sdm630”, “qcom,mtp”;
qcom,board-id = <8 0>;
qcom,pmic-id = <0x0001001b 0x0101011a 0x0 0x0>,
<0x0001001b 0x0201011a 0x0 0x0>;
};
&tavil_snd {
qcom,msm-mbhc-moist-cfg = <0>, <0>, <3>;
};
当然devicetree 的根节点也是需要和板子进行匹配的，这个匹配信息存放在sbl（second boot loader）中，对应dts文件中描述的board-id(上面代码中qcom，board-id属性)，通过共享内存传递给bootloader,由bootloader将此board-id匹配dts文件，将由dtc编译后的dts文件加载到内存，然后再kernel中展开dts树，并且挂载dts树上的所有的设备
Dts相关符号的含义
/ 根节点
@ 如何设备有地址，由此符号指定
& 引用节点
： 冒号前label是为了方便引用给节点起的别名，此label 一般使用为&label
, 属性名称中可以包含逗号。如compatible属性的名字 组成方式为"[a],[d] ",加入厂商名字避免重名。自定义属性名通常也要有厂商名，并以逗号分隔。
# 并不表示注释。如#address-cells ,#size-cells 用来决定reg属性的格式。
-空属性并一定表示没有赋值。如interrupt-controller 一个空属性用来声明这个node接受中断信号数据类型
" " 引号中的字符串，字符串数组：“string1”,“string2”,“string3”
<> 尖括号中的32位整形数字
[ ] 方括号中的32位十六进制数，十六进制数据[0x11 0x12 0x13] 其中的0x可以省略
Dts中几个难理解的属性的解释
地址
设备的地址特性根据以下几个属性来控制：
reg #address-cells #size-cells
reg意为region ，区域。格式为：
reg = <address1length1 [address2 length2] [address3 length3]>
父类的address-cells和size-cells 决定了子类的相关属性要包含多少个cell,如果子节点有特殊需求的话，可以自己在定义，这样就可以摆脱父节点的控制
address-cells决定了address1/2/3包含几个cell，size-cells决定了length1/2/3包含了几个cell。
spi@1011500{
compatible = "arm,p1022";
reg = <0x10115000 0x1000>;
};
位于0x10115000的设备申请地址空间，起始地址为0x10115000,长度为0x1000,即属于这个spi设备的地址范围是0x10115000~0x10116000
实际应用中，有另外一种情况，就是通过外部芯片片选激活模块。例如，挂载在外部总线上，需要通过片选线工作的一些模块
external-bus{
#address-cells = <2>
#size-cells = <1>
ethernet@0,0 {
compatible = "smc,smc91c111";
reg = <0 0 0x1000>;
};
i2c@1,0 {
compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
reg = <1 0 0x1000>;//片选序号，片选序号的偏移量，地址长度
rtc@58 {
compatible = "maxim,ds1338";
reg = <58>;
};
};
flash@2,0 {
compatible = "samsung,k8f1315ebm","cfi-flash";
reg = <2 0 0x4000000>;
};
};
external-bus使用两个cell来描述地址，一个是片选序号，另一个是片选信号上的偏移量。而地址空间长度依然用一个cell来描述。所以以上的子设备们都需要3个cell来描述地址空间属性一片选、偏移量、地址长度。在上个例子中，有一个例外，就是i2c控制器模块下的rtc模块。因为I2C设备只是被分配在一个地址上，不需要其他任何空间，所以只需要一个address的cell就可以描述完整，不需要size-cells。
当需要描述的设备不是本地设备时，就需要描述一个从设备地址空间到CPU地址空间的映射关系，这里就需要用到ranges属性。还是以上的external-bus举例：
#address-cells = <1>
#size-cells <1>
···
external-bus{
#address-cells = <2>
#size-cells = <1>
ranges = <0 0 0x100000 0x10000 //Chipselect 1,Ethernet
1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller
2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash
}
ranges 属性为一个地址转换表。表中的每一行都包含了子地址、父地址、在子地址空间内的区域大小。他们的大小分别由子节点的address-cells的值、父节点的address-cells的值和子节点的size-cells来决定。以第一行第一行为例：
* 0 0两个cell,由子节点external-bus的address-cells=<2>决定；
* 0x10100000 一个cell,由父节点的address-cells=<1>决定；
* 0x10000一个cell,由子节点external-bus的size-cells=<1>决定；
第一行说明的意思就是：片选0，偏移0，被映射到cpu地址空间的0x10100000~0x10110000中，地址长度为0x10000.
中断
描述中断连接需要四个属性
1.interrupt-controller 一个空属性用来声明这个node接收中断信号
2.#interrupt-cells 这是中断控制器节点的属性，用来标识这个控制器需要几个单位做中断描述符
3.interrupt-parent 标识此设备节点属于哪一个中断控制器，如果没有设置这个属性，会自动依附父节点
4.interrupts 一个中断标识符列表，表示每一个中断输出信号。
如果有两个，第一个是中断号，第二个是中断类型，如高电平、低电平、边缘触发等触发特性。对于给定的中控器，应该仔细阅读相关文档来确定其中断标识该如何解析。一般如下：
- 二个cell的情况
第一个值：该中断位于他的中断控制器的索引：
第二个值：触发的type
固定的取值如下：
1 = low-to-high edge triggered
2 = high-to-low edge triggered
4 = active high level-sensitive
8 = active low level-sensitive - 三个cell的情况
第一个值：中断号
第二个值：触发的类型
第三个值：优先级，0级是最高的，7级是最低的；其中0级的中断系统当做 FIQ处理
除了以上规则外，也可以自己加一些自定义的属性和子节点，但是一定要符合以下的几个规则：
1.新的设备属性一定要以厂家名字做前缀，这样就可以避免他们会和当前的标准属性存在命名冲突问题
2.新加的属性具体含义以及子节点必须加以文档描述，这样设备驱动开发者就知道怎么解释这些数据了。描述文档中必须特别说明compatible的value的意义，应该有什么属性，可以有哪个子节点，以及这代表什么设备。每个独立的compatible都应该有单独的解释。
DTS设备树描述文件中什么代表总线，什么代表设备
一个含有compatible属性的节点就是一个设备。包含一组设备节点的父节点即为总线
由DTS到device_register的过程
dts描述的设备树是如何通过register_devie进行挂载设备的呐？
在arch/arm/mach-/.c找到DT_MACHINE_START 和 MACHINE_END 宏, 如下:
DT_MACHINE_START(***********_DT,"**********SoC(Flattened DeviceTree)")
.atag_offset = 0x100,
.dt_compat = ****_dt_compat, //匹配dts
.map_io = ****_map_io, //板级地址内存映射，linux mmu
.init_irq = irqchip_init, // 板级中断初始化
.init_time =****_timer_and_clk_init, //板级始终初始化，如ahb,apb等
.init_machine =***_dt_init, //这里是解析dts文件入口
.restart =****_restart, //重启，看门狗寄存器相关可以在这里设置
MACHINE_END
其中.dt_compat = **_dt_compat 这个结构体是匹配是哪个dts文件，如：
static const char * const ******_dt_compat[] = {
"*****,*******-soc",
NULL
};
这个"***,*****-soc"字符串在我们的dts的根节点下可以找到。
init_machine = **_dt_init 这个回调函数.
arch/arm/mach-xxxxx/xxxx.c:
void __init xxxxx_dt_init(void)
xxxxxx_dt_init(void)->of_platform_populate(NULL,of_default_bus_match_table,NULL,NULL);
of_default_bus_match_table 这个是struct of_device_id 的全局变量
const struct of_device_id of_default_bus_match_table[] = {
{.compatible = "simple-bus",},
#ifdef CONFIG_ARM_AMNA
{.compatible = "arm,amba-bus",},
#endif
{} /*Empty terminated list */
};
我们设计dts时，把一些需要指定寄存器基地址的设备放到以compatible = "simple-bus"为匹配项的设备节点下。下面会有介绍为什么。
drivers/of/platform.c:
int of_platform_populate(…)->of_platform_bus_create(…)
//在这之前，会有of_get_property(bus,“compatible”,NULL) //检查是否有compatible,如果没有，返回，继续下一个，也就是说没有compatible，这个设备不会被注册
for_each_child_of_node(root,child){
printk("[%s %s %d]child->name = %s,child->full_name = %s\n",__FILE__,__func__,__LINE__,child->full_name);
rc = of_platform_bus_create(child,matches,lookup,parent,true);
if(rc)
break;
}
论询dts根节点下的子设备，每个子设备都要of_platform_bus_create(…);全部完成后，通过of_node_put(root);释放根节点，因为已经处理完毕；
drivers/of/platform.c: of_platform_bus_create(bus,…)
dev = of_platform_device_create_pdata(bus,bus_id,platform_data,parent); //我们跳到3-1步去执行
if(!dev || !of_match_node(matches,bus)) //就是匹配
//dt_compat = *****_dt_compat,也就是compatible = "simple-bus",
//如果匹配成功，以本节点为父节点，继续轮询本节点下的所有子节点
for_each_child_of_node(bus,child){
pr_debug("create child:%s\n",child->full_name);
rc = of_platform_bus_create(child,matches,lookup,&dev->dev,strict); //dev->dev以本节点为父节点，我们跳到3-2-1步去运行
if(rc){
of_node_put(child);
break;
}
}
drivers/of/platform.c :of_platform_device_create_pdata(…)
if(!of_device_is_available(np)) //查看节点是否有效，如果节点有status属性，必须是okay或者是ok,才是有效，
return NULL;
dev = of_device_alloc(np,bus_is,parent); //alloc设备，设备初始化，返回dev,所有的设备都可认为是platform_device,跳到3-1-1看看函数做了什么事情
if(!dev)
return NULL;
#if defined(CONFIG_MICROBLAZE)
dev->archdata.dma_mask = 0xffffffffUL;
#endif
dev->dev.coherent_dma_mask = DMA_BIT_MAKS(32); //dev->dev是struct device.继续初始化
dev->dev.bus = &platform_bus_type;
dev->dev.platform_data = platform_data;
printk("[%s %s %d" of_device_add(device register)np->name = %s\n,__FILE__,__LINE__,np->name);
if(of_device_add(dev)!=0){//注册device，of_device_add(...)-->device_add(...) This is part 2ofdevice_register()}
platform_device_put(dev);
return NULL;
3-1-1 driver/of/platform.c of_device_alloc(…)
1.alloc platform_device * dev
2.如果有reg和interrupts的相关属性，运行of_address_to_resource 和of_irq_to_resource_table,加入到dev->resource
dev->num_resources = num_reg + num_irq;
dev->resource = res;
for(i =0;i<num_reg;i++,res++){
rc = of_address_to_resource(np,i,res);
/*printk("[%s %s %d] res->name = %s")*/
WARN_ON(rc);
}
WARN_ON(of_irq_to_resource_table(np,res,num_irq) != num_irq);
3.dev->dev.of_node = of_node_get(np);
.//这个node属性里有compatible属性，这个属性从dts来，后续driver匹配device时，就是通过这一属性进行匹配
//我们可以通过添加下面一句话来查看compatible
//printk(“[%s %s %d]bus->name = %s,of_get_property(…)= %s\n”,FILE,func,LINE,np->name,(char*)of_get_property(np,“compatible”,NULL));
//node再给dev,后续给驱动注册使用。
4.运行 of_device_make_bus_id设定device的名字，如：soc.2或ac000000.serial等
3-2.drivers/of/platform.c
以compatible = "simple-bus"的节点的子节点都会以这个节点作为父节点在步注册设备.至此从dts文件的解析到最终调用of_device_add进行设备注册的过程就比较清晰了
查看挂载的所有设备
cd /sys/devices/ 查看注册成功的设备 对应devicetree中的设备描述节点
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