快递企业网站建设设计方案范例,网站历史记录怎么恢复,吉林市网站建设招标,wordpress制作的网页设备树开发详解
设备树概念
Device Tree是一种描述硬件的数据结构#xff0c;以便于操作系统的内核可以管理和使用这些硬件#xff0c;包括CPU或CPU#xff0c;内存#xff0c;总线和其他一些外设。
Linux内核从3.x版本之后开始支持使用设备树#xff0c;可以实现驱动代…设备树开发详解
设备树概念
Device Tree是一种描述硬件的数据结构以便于操作系统的内核可以管理和使用这些硬件包括CPU或CPU内存总线和其他一些外设。
Linux内核从3.x版本之后开始支持使用设备树可以实现驱动代码与设备的硬件信息相互的隔离减少了代码中的耦合性 引入设备树之前一些与硬件设备相关的具体信息都要写在驱动代码中如果外设发生相应的变化那么驱动代码就需要改动。 引入设备树之后通过设备树对硬件信息的抽象驱动代码只要负责处理逻辑而关于设备的具体信息存放到设备树文件中。如果只是硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化开发者只需要修改设备树文件信息不需要改写驱动代码。
一、DTS、DTB和DTC DTS 设备树源码文件硬件的相应信息都会写在.dts为后缀的文件中每一款硬件可以单独写一份xxxx.dts DTSI 对于一些相同的dts配置可以抽象到dtsi文件中然后可以用include的方式到dts文件中同一芯片可以做一个dtsi不同的板子不同的dts然后include同一dtsi对于同一个节点的设置情况dts中的配置会覆盖dtsi中的配置 DTC dtc是编译dts的工具 DTB dts经过dtc编译之后会得到dtb文件设备树的二进制执行文件dtb通过Bootloader引导程序加载到内核。
二、设备树框架
1.根节点\2.设备节点nodex①节点名称node②节点地址node0, 后面即为地址3.属性属性名称Property name)和属性值(Property value)4.标签“/”是根节点每个设备树文件只有一个根节点。在设备树文件中会发现有的文件下也有“/”根节点这两个**“/”根节点的内容会合并成一个根节点。**Linux 内核启动的时会解析设备树中各个节点的信息并且在根文件系统的/proc/devicetree 目录下根据节点名字创建不同文件夹
三、DTS语法
3.1 dtsi头文件
#include dt-bindings/input/input.h
#include imx6ull.dtsi设备树也支持头文件设备树的头文件扩展名为.dtsi。在.dts 设备树文件中还可以通过“#include”来引用.h、 .dtsi 和.dts 文件。
3.2 设备节点 设备树是采用树形结构来描述板子上的设备信息的文件每个设备都是一个节点叫做设备节点 每个节点都通过一些属性信息来描述节点信息属性就是键—值对。 label: node-nameunit-address
label:节点标签方便访问节点通过label访问节点追加节点信息
node-name节点名字为字符串描述节点功能
unit-address设备的地址或寄存器首地址若某个节点没有地址或者寄存器可以省略设备树源码中常用的几种数据形式 1.字符串: compatible arm,cortex-a7;设置 compatible 属性的值为字符串“arm,cortex-a7”
2.32位无符号整数reg 0; 设置reg属性的值为0
3.字符串列表字符串和字符串之间采用“,”隔开
compatible fsl,imx6ull-gpmi-nand, fsl, imx6ul-gpmi-nand;
设置属性 compatible 的值为“fsl,imx6ull-gpmi-nand”和“fsl, imx6ul-gpmi-nand”。3.3 属性 compatible属性兼容属性 manufacturer,model
manufacturer厂商名称
model模块对应的驱动名字例 imx6ull-alientekemmc.dts 中 sound 节点是 音频设备节点采用的欧胜(WOLFSON)出品的 WM8960 sound 节点的 compatible 属性值如下 compatible fsl,imx6ul-evk-wm8960,fsl,imx-audio-wm8960;属性值有两个分别为“fsl,imx6ul-evk-wm8960”和“fsl,imx-audio-wm8960”其中“fsl”表示厂商是飞思卡尔“imx6ul-evk-wm8960”和“imx-audio-wm8960”表示驱动模块名字。 sound这个设备首先使用第一个兼容值在 Linux 内核里面查找看看能不能找到与之匹配的驱动文件如果没有找到的话就使用第二个兼容值查。 一般驱动程序文件会有一个 OF 匹配表此 OF 匹配表保存着一些 compatible 值如果设备节点的 compatible 属性值和 OF 匹配表中的任何一个值相等那么就表示设备可以使用这个驱动。 在根节点来说Linux 内核会通过根节点的 compoatible 属性查看是否支持此设备如果支持的话设备就会启动 Linux 内核。如果不支持的话那么这个设备就没法启动 Linux 内核。 model属性 model 属性值是一个字符串一般 model 属性描述设备模块信息。 status属性 status 属性和设备状态有关的 status 属性值是字符串描述设备的状态信息。 #address-cells 和#size-cells 属性 用于描述子节点的地址信息,reg属性的address 和 length的字长。 #address-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中地址信息所占用的字长(32 位)#size-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中长度信息所占的字长(32 位)。子节点的地址信息描述来自于父节点的#address-cells 和#size-cells的值而不是该节点本身的值当前节点的信息是描述子节点的自己的信息在父节点里 //每个“address length”组合表示一个地址范围
//其中 address 是起始地址 length 是地址长度
//#address-cells 表明 address 这个数据所占用的字长
// #size-cells 表明 length 这个数据所占用的字长.
reg address1 length1 address2 length2 address3 length3……reg属性 reg 属性一般用于描述设备地址空间资源信息一般都是某个外设的寄存器地址范围信息, reg 属性的值一般是(address length)对. 例 uart1: serial02020000 {compatible fsl,imx6ul-uart,fsl,imx6q-uart, fsl,imx21-uart;reg 0x02020000 0x4000;interrupts GIC_SPI 26 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH;clocks clks IMX6UL_CLK_UART1_IPG,clks IMX6UL_CLK_UART1_SERIAL;clock-names ipg, per;status disabled;
};uart1 的父节点 aips1: aips-bus02000000 设置了#address-cells 1、 #sizecells 1因此 reg 属性中 address0x02020000 length0x4000。都是字长为1. ranges属性 ranges属性值可以为空或者按照( child-bus-address , parent-bus-address , length )格式编写的数字 ranges 是一个地址映射/转换表 ranges 属性每个项目由子地址、父地址和地址空间长度这三部分组成。 如果 ranges 属性值为空值说明子地址空间和父地址空间完全相同不需要进行地址转换。 child-bus-address子总线地址空间的物理地址由父节点的#address-cells 确定此物理地址所占用的字长
parent-bus-address 父总线地址空间的物理地址同样由父节点的#address-cells 确定此物理地址所占用的字长
length 子地址空间的长度由父节点的#size-cells 确定此地址长度所占用的字长特殊节点 在根节点“/”中有两个特殊的子节点 aliases 和 chosen aliases aliases {can0 flexcan1;can1 flexcan2;...usbphy0 usbphy1;usbphy1 usbphy2;
};aliases 节点的主要功能就是定义别名定义别名的目的就是为了方便访问节点。 但是一般会在节点命名的时候会加上 label然后通过label来访问节点。 chosen chosen 不是一个真实的设备 chosen 节点主要是为了 uboot 向 Linux 内核传递数据(bootargs 参数)。
四、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这一系列的函数都有一个统一的前缀“of_” (称为OF 函数
4.1 查找节点
Linux 内核使用 device_node 结构体来描述一个节点
struct device_node {const char *name; /* 节点名字 */const char *type; /* 设备类型 */phandle phandle;const char *full_name; /* 节点全名 */struct fwnode_handle fwnode;struct property *properties; /* 属性 */struct property *deadprops; /* removed 属性 */struct device_node *parent; /* 父节点 */struct device_node *child; /* 子节点...
}通过节点名字查找指定的节点of_find_node_by_name struct device_node *of_find_node_by_name(struct device_node *from,const char *name)from开始查找的节点如果为 NULL 表示从根节点开始查找整个设备树。 name要查找的节点名字。 返回值 找到的节点如果为 NULL 表示查找失败。 通过 device_type 属性查找指定的节点of_find_node_by_type struct device_node *of_find_node_by_type(struct device_node *from, const char *type)from开始查找的节点如果为 NULL 表示从根节点开始查找整个设备树。 type要查找的节点对应的 type 字符串 device_type 属性值。 返回值 找到的节点如果为 NULL 表示查找失败 通过device_type 和 compatible两个属性查找指定的节点of_find_compatible_node struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from,const char *type,const char *compatible)from开始查找的节点如果为 NULL 表示从根节点开始查找整个设备树。 type要查找的节点对应的 type 字符串device_type 属性值可以为 NULL compatible 要查找的节点所对应的 compatible 属性列表。 返回值 找到的节点如果为 NULL 表示查找失败 通过 of_device_id 匹配表来查找指定的节点of_find_matching_node_and_match 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)from开始查找的节点如果为 NULL 表示从根节点开始查找整个设备树。 matches of_device_id 匹配表在此匹配表里面查找节点。 match 找到的匹配的 of_device_id。 返回值 找到的节点如果为 NULL 表示查找失败 通过路径来查找指定的节点of_find_node_by_path inline struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path)path设备树节点中绝对路径的节点名可以使用节点的别名 返回值 找到的节点如果为 NULL 表示查找失败
4.2 获取属性值
Linux 内核中使用结构体 property 表示属性
struct property {char *name; /* 属性名字 */int length; /* 属性长度 */void *value; /* 属性值 */struct property *next; /* 下一个属性 */unsigned long _flags;unsigned int unique_id;struct bin_attribute attr;
}查找指定的属性of_find_property
property *of_find_property(const struct device_node *np,const char *name,int *lenp)np设备节点。 name 属性名字。 lenp属性值的字节数一般为NULL 返回值 找到的属性。 获取属性中元素的数量(数组)of_property_count_elems_of_size int of_property_count_elems_of_size(const struct device_node *np,const char *propnameint elem_size)np设备节点。 proname 需要统计元素数量的属性名字。 elem_size元素长度。 返回值 得到的属性元素数量 从属性中获取指定标号的 u32 类型数据值:of_property_read_u32_index int of_property_read_u32_index(const struct device_node *np,const char *propname,u32 index,u32 *out_value)np设备节点。 proname 要读取的属性名字。 index要读取的值标号。 out_value读取到的值 返回值 0 读取成功; 负值: 读取失败 -EINVAL 表示属性不存在 -ENODATA 表示没有要读取的数据 -EOVERFLOW 表示属性值列表太小 读取属性中 u8、 u16、 u32 和 u64 类型的数组数据 of_property_read_u8_array
of_property_read_u16_array
of_property_read_u32_array
of_property_read_u64_array
int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np,const char *propname,u8 *out_values,size_t sz)np设备节点。 proname 要读取的属性名字。 out_value读取到的数组值分别为 u8、 u16、 u32 和 u64。 sz 要读取的数组元素数量。 返回值 0读取成功; 负值: 读取失败 -EINVAL 表示属性不存在 -ENODATA 表示没有要读取的数据 -EOVERFLOW 表示属性值列表太小 读取属性中字符串值of_property_read_string int of_property_read_string(struct device_node *np,const char *propname,const char **out_string)np设备节点。 proname 要读取的属性名字。 out_string读取到的字符串值。 返回值 0读取成功负值读取失败 获取 #address-cells 属性值of_n_addr_cells 获取 #size-cells 属性值of_size_cells 。 int of_n_addr_cells(struct device_node *np)
int of_n_size_cells(struct device_node *np)np设备节点。 返回值 获取到的#address-cells 属性值。 返回值 获取到的#size-cells 属性值。 内存映射 of_iomap 函数用于直接内存映射前面通过 ioremap 函数来完成物理地址到虚拟地址的映射采用设备树以后就可以直接通过 of_iomap 函数来获取内存地址所对应的虚拟地址。这样就不用再去先获取reg属性值再用属性值映射内存。 of_iomap 函数本质上也是将 reg 属性中地址信息转换为虚拟地址如果 reg 属性有多段的话可以通过 index 参数指定要完成内存映射的是哪一段 of_iomap 函数原型如下 void __iomem *of_iomap(struct device_node *np, int index)np设备节点。 index reg 属性中要完成内存映射的段如果 reg 属性只有一段的话 index 就设置为 0。 返回值 经过内存映射后的虚拟内存首地址如果为 NULL 的话表示内存映射失败。 例 #if 1/* 1、寄存器地址映射 */IMX6U_CCM_CCGR1 ioremap(regdata[0], regdata[1]);SW_MUX_GPIO1_IO03 ioremap(regdata[2], regdata[3]);SW_PAD_GPIO1_IO03 ioremap(regdata[4], regdata[5]);GPIO1_DR ioremap(regdata[6], regdata[7]);GPIO1_GDIR ioremap(regdata[8], regdata[9]);
#else //第一对起始地址大小 --映射 这样就不用获取reg的值IMX6U_CCM_CCGR1 of_iomap(dtsled.nd, 0); SW_MUX_GPIO1_IO03 of_iomap(dtsled.nd, 1);SW_PAD_GPIO1_IO03 of_iomap(dtsled.nd, 2);GPIO1_DR of_iomap(dtsled.nd, 3);GPIO1_GDIR of_iomap(dtsled.nd, 4);
#endif
