ARMDeviceTree设备树

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1、ARMLinux设备树(DeviceTree)宋宝华BarrySong1. ARMDeviceTree起源LinusToivalds在2011年3月17B的ARMLinux邮件列表宣称uthiswholeARMthingisaf*ckingpainintheass,引发ARMLinux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ARMLinux中，arch/arm/plat-xxx和arch/aiTn/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，而这些板级细节对丁内核來讲，不过是垃圾，如板上的platform设备、resourcexi2c_board

2、_infospinboardnfo以及各种硕件的platform_data。雀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等其他体系架构下己经使用的FlattenedDeviceTree(FDT)进入ARM社区的视野。DeviceTree是一种描述硬件的数据结构，它起源于OpenFirmv/are(OF)。在Linux26中，ARM架构的板极硬件细节过多地被硬编码在arch/aiTn/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx采用DeviceTree后，许多硬件的细节可以直接透过它传递给Linux,而不再需

3、耍在kernel中进行大量的冗余编码。DeviceTree由一系列被命名的结点(node)和属性(propeity)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DeviceTree中，可描述的信息包括(原先这些信息大多被hardcode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pla

4、tform_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，内核会将这些忘源绑定给展开的相应的设备。2. DeviceTree组成和结构整个DeviceTree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，乂增加了编译这一文本的工具，同时Bootloader也需耍支持将编译后的DeviceTree传递给Linux内核DTS(devicetreesource)dts文件是一种ASCH文本格式的DeviceTree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ARMLinux在，一个dts文件对应一个AR

5、M的machine,一般放置在内核的arch/arm/boot/dts/目录。由丁一个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-vZm.dtsi就被vexpressv2pca9.dts所引用，vexpress-v2p-ca9dts有如下一行：/include/“vexpressv2mdtsi当然,和

6、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ARMSoC的.dtsi都引用了skeleton.dtsudts（或者其include的.dtsi）基本元素即为前文所述的结点和属性：/（nodel（a-stnng-property=Astring,a-stnng-list-property=11firststnng,11secondstnng00x101600000x10000/Chipselect2,i2ccontroller;a-byte-data-property=0x010x230x340x56,child-node1first-cluld-prope

7、rty,second-cluld-property=,a-stnng-property=Hello,world;；child-node2；node?（an-empty-property,a-cell-property=;/*eachnumber（cell）isaiunt32*/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DeviceTree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nodel11和inode2M：结点nodel下乂含有一系列子结点，本例中为childnodel和Bchild-node?11:各结点都有一系列属性。这些

8、属性可能为空，如Han-empty-propeity；可能为字符串，如a-string-property11:可能为字符串数组，如1lastnnglistproperty；可能为Cells（由u32整数组成），如11second-child-property11,可能为二进制数，如Ma-byte-data-property*。下面以一个最简单的machine为例來看如何写一个dts文件。假设此machine的配置如下：1个双核ARMCortex-A932位处理器；ARM的localbus的内存映射区域分布了2个串口（分别位于OxlOlFlOOO和0X101F2000）、GPIO控制器（位T0X

9、101F3000）、SPI控制器（位于0x10170000）、中断控制器（位于0x10140000）和_个externalbus桥；Externalbus桥上乂连接TSMCSMC91111Ethernet（位于0x10100000）、I?C控制器（位于0x10160000）、64MBNORFlash（位于0x30000000）；Externalbus桥上连接的I00x300000000x1000000;/Chipselect3,NORFlashethemet0,0C控制器所对应的I2C总线上乂连接了MaximDS1338实时钟（I2C地址为0x58）。其对应的dts文件为：/compatibl

10、e=acmeoyotes-revenge1;Address-cells=,#size-cells=;interrupt-pareiit=;卬us#address-cells=;#size-cells=;cpu0compatible=armortex-aP;reg=;；cpulcompatible=armortex-aP;reg=;；senal101fD000(compatible=ann.plOlI1;reg=;interrupts=;；senal101f2000(compatible=ann.plOlI1;reg=;interrupts=；gpiol010000(compatible=”ar

11、m,pl061;reg=;interrupts=；;、上述dts文件中yoot结点1/的compatible属性compatible=acme,coyotes-revenge,1,定义了系统的名称，它的组织形式为：,oLinux内核透过root结点1/的compatible属性即可判断它启动的是什么machineo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ymanufactuier,5odel，其后的字符串表征可兼容的其他设备。可以说前面

12、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：flash0,00000000compatible=annvexpress-flash,11cfi-flash;reg=,;bank-width=;；compatible属性的第2个字符串cfi-flashM明显比第1个字符串ami,vexpress-flash盖的范围更广。再比如，FreescaleNIPC8349SoC含一个串口设备，它实现了国家半导体(NationalSemiconductor)的nsl6550寄存器接口。则MPC8349串口设备的compati

13、ble属性为compatible=fsl,mpc8349uart,皿疋厶厶。，。其中，fsl,mpc8349-uart指代了确切的设备，nsl6550代表该设备与NationalSemiconductor的16550UART保持了寄存器兼容。接下來root结点的cpus子结点下面乂包含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Bann,cortex-a9M。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：,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3comEtherne

14、t适配器对应的结点name宜为ethemet,而不是3com509如果一个结点描述的设备有地址，则应该给出umt-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cpu0cpul以及senal101f0000与senal101f2000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來在DeviceTree中编码地址信息：regfeddress-cells#size-cells其中reg的组织形式为reg=,其中的每一组addresslen

15、gth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-cellsfll#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=,和#sizecells=Vl；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=,和#size-cells=,决定了

16、2个cpu子结点的address为1,而length为空,于是形成了2个cpu的reg=;和reg=vi;。external-bus结点的#address-cells=和#sizecells=vi;决定了其下的ethemet、i2cflash的reg字段形如reg=000x1000八reg=VI00x1000;和reg=200x4000000，其中，address字段长度为0,开始的第一个cell(0、1、2)是对应的片选，第2个cell(0,0,0)是相对该片选的基地址，第3个cell(0x1000x0x1000.0x4000000)为lengtho特别耍留意的是12c结点中定义的#addr

17、ess-cells=,和#size-cells=0,乂作用到了I2C总线上连接的RTC,它的address字段为0x58,是设备的I?C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memoiy区域。但是，经过总线桥后的address往往霊要经过转换才能对应的CPU的memory映射。extemal-bus的ranges属性定义了经过extemal-bus桥后的地址范围如何映射到CPU的memoiy区域。ranges=;/Chipselect3,NORFlashranges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

18、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。对丁本例而言，子地址空间的#address-cells为2,父地址空间的#address-cells值为1,因此000x101000000x10000的前2个cell为extemal-bus后片选0上偏移0,第3个cell表示extemal-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。DeviceTree中还可以中断连接信息，对于中断控制器而言，

19、它提供如下属性：lntenxipt-conholler-这个属性为空，中断控制器应该加上此属性表明口己的身份；#interruptcells-与#address-cells和#size-cells相似，它表明连接此中断控制器的设备的mtenxipts属性的cell大小。在整个DeviceTree中，与中断相关的属性还包括：lntenxipt-parent-设备结点透过它來指定它所依附的中断控制器的phandle,当结点没有指定mtenxipt-parent时，则从父级结点继承。对丁本例而言，root结点指定了interrupt-parent=&into,其对应J;intc:mtemipt-co

20、ntroller10140000,而root结点的子结点并未指定intemjpt-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#intermpt-cells属性决定。而具体每个cell乂是什么含义，一般由驱动的实现决定，而II也会在DeviceTree的binding文档中说明。譬如，对于ARMGIC中断控制器而言，#inteiTupt-cells为3,它3个cell的具体含义Documentation/devicetree/bi

21、ndings/ann/gic.txt就有如下文字说明：01Tlie1stcellistheinterrupttype,0forSPIinterrupts,1forPPI02interrupts.04Tlie2ndcellcontainstheinterruptnumberfortheinterrupttype05SPIinterruptsareintherange0-987.PPIinterruptsareinthe06range0-15,08The3rdcellistheflags,encodedasfollows:09bits3:0tnggertypeandlevelflags.10 1=

22、low-to-higliedgetnggered11 2=lugh-to-lowedgetnggered12 4=activelughlevel-sensitive13 8=activelowlevel-sensitive14 bits15:8PPIintemiptcpumaskEachbitcorrespondstoeachof15 the8possiblecpusattachedtotheGIC.Abitsetto1indicated16 theinterruptiswiredtotliatCPU.OnlyvalidforPPIinterrupts.另外，值得注意的是，一个设备还可能用到多

23、个中断号。对于ARMGIC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inteiTupts属性可定义为:interrupts=,;除了中断以外，在ARMLinux中clock、GPIO、pinmux都可以透过dts中的结点和属性进行描述。DTC(devicetreecompiler)将dts鏑译为.dtb的工具。DTC的源代码位于内核的scnpts/dtc目录，在Linux内核使能了DeviceTree的情况下，编译内核的时候主机工具dtc会被编译出來，对应scnpts/dtc/Makefi1e中的uhostprogs-y:=dtc”这一hostpr

24、ogs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文件会被编译出來，如与VEXPRESS对应的dtb包括：dtb$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS)+=vexpress-v2p-ca5s.dtbvexpress-v2p-ca9.dtbvexpress-v2p-ca15-tc1dtbvexpress-v2p-ca15_a7.dtbxenvm-4.2.dtb在Linux下，我们可以单独编译DeviceTree文件。当我们在Linux内核下运行makedtbs时，若我们之前选择了ARCH_VEXPRESS,

25、上述dtb都会由对应的dts编译出來。因为arch/aiTn/hfakefile中含有一个dtbs编译target项目。DeviceTreeBlob(.dtb)dtb是.dts被DTC编译后的二进制格式的DeviceTree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DeviceTree中的结点和属性具体是如何來描述设备的硬件细节的，一般需耍文档来进行讲解，文档的后缀名一般为txt。这些文档位于内核的Documen

26、tation/devicetree/bindings目录，其下乂分为很多子目录。BootloaderUbootmainline从vl.l3开始支持DeviceTree,其对ARM的支持则是和ARM内核支持DeviceTree同期完成。为了使能DeviceTree,需耍编译Uboot的时候在config文件中加入#defineCONFIG_OF_LIBFDT在Uboot中，可及ACNAND.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fdtaddr命令设置.dtb的地址,如U-Bootfdtaddr0x71000000f

27、dt的其他命令就变地可以使用，如fdtresizefdtprint等。对于ARM來讲，可以透过bootzkemel_addrinitrd_addressdtb_address的命令來启动内核，即dtb_address作为bootz或者bootm甬最后一次參数，第一入参数为内核映像的地址,第二个参药为initrd的地址，若不存在initrd,可以用-代替。3.DeviceTree引发的BSP和驱动变更有了DeviceTree后，大量的板级信息都不再需要，臂如过去经常在arch/ann/plat-xxx和arch/aiTn/mach-xxx实施的如下事情：1.注册platform_device,绑

28、定resourcet即内存、IRQ等板级信息。透过DeviceTree后，形如90 staticstructresourcexxx_resoiirces=91 0=92 .start=93 .end=.94 .Hags=I0RES0URCE_MEM,95 ,96 1=97 .start=98 .end=.99 .Hags=IORESOURCEJRQ,100 ,101；102103 staticstructplatfonn_devicexxx_device=104 name=xxxt105 id=1,106 .dev=(107 platfomi_data=&xxx_data,108 ,-109

29、.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口动展开。而这些resource实际來源丁.dts中设备结点的reg.mtenxipts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o匚platform_bus_probe(NULL,xxx_o匚bus_ids,NULL),即可口动展开所有的platform_d

30、evice。譬如，假设我们有个XXXSoC,则可在arch/arm/machxxx/的板文件中金过如下方式展开dts中的设备结点对应的platfoiTn_device：18 staticstructof_device_idxxx_ofbus_ids_lintdata=19 .compatible=simple-bus),20 (,21；2223 void_lintxxx_mach_init(void)24 一一25 ofjlatfomi_bus_probe(NULL,xxx_of_bus_ids,NULL);263233 曲fdefCONFIG_ARCH_XXX38 _39 DT_MACHIN

31、E_START(XXX_DT,GenencXXX(FlattenedDeviceTree)-)41.45 init_machine=xxx_mach_init,46 .49 MACHINE_END50 #endif2. 注册i2c_boardjnfo,指定IRQ等板级信息。形如145 staticstructi2c_board_info_imtdataafeb9260_i2c_devices=146 (-147 I2C.BOARDJNFO(,tlv320aic23Oxla),148 ).(149 I2C.BOARDJNFO(Ufin3130u,0x68),150 ).(151 I2C_BOAR

32、D_INFO(U24c640x50),152 )153);之类的i2c_board_info代码，目前不再需要出现，现在只需耍把tlv32Oaic23、fm313024c64这些设结点貞充作为相应的I?Ccontroller结点的子结点即可，类似于前面的i2cl,0compatible=acme,a1234-i2c-busB;rtc58(compatible=”maxim,dsl338；reg=;interrupts=；DeviceTree中的I2Cclient会透过I3Chost驱动的probe0函数中调用of_i2c_register_devices(&i2c_dev-adapter),被

33、口动展开。3. 注册spi_boardjnfo,指定IRQ等板级信息。形如79 staticstructspi_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;之类的spinboardjnfo代码，目前不再需要出现，与I2C类似，现在只需耍把mtd_dataflash之类的结氐作另SPI控制器的子结点即可，SPIhost驱动的probe函数透过sp

34、i_register_masterO注册master的时候，会自动展开依附丁它b勺slave4. 多个针对不同电路板的machine,以及相关的callbacko374atag_offset=0x100,375.smp=smp_ops(vexpress_smp_ops),376.rnapjo=v2m_map_io.377.init_eariy=v2m_imt_early,378.imt_irq=v2m_imt_irq,379.timer=&v2m_timer380.liandlejrq=gicjiandle_irq,381.iiiitmachine=v2mlmt,382.restart=vex

35、press_restart.过去,ARMLinux针对不同的电路板会建立由MACHINE_START和MACHINE_END包围起來的针对这个machine的一系列callback,譬如：373MACHINESTARTCXEXPRESS,HARM-VersatileExpress)383MACHINE_END这些不同的machine会有不同的MACHINEID,Uboot在启动Linux内核时会将MACHINEID存放在rl寄存器，Linux启动时会匹配Bootloader传递的MACHINEID和MACHINE_START声明的MACHINEID,然后执行相应machine的一系列初始化函数

36、。引ADeviceTree之后，MACHINE_START变更为DT_MACHINE_START,其中含有一个dt_compat成员，用丁表明相关的machine与dts中root结点的compatible属性兼容关系。如果Bootloader传递给内核的DeviceTree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DeviceTree匹配，从而引发这一machine的一亲列初始化函数被执行。489 staticconstchar*constv?m_dt_match_lmtconst=490 arniexpress1,

37、491 xen,xenvin,492 NULL,493;495DT-.MACHINE-START(TEXPRESS_DT,HARM-VersatileExpress-)496dt_compat=v2m_dt_match,497smp=smp_ops(vexpress_smp_ops),498,map_io=v2m_dt_map_io,499.init_eariy=v2m_dt_imt_eariy,500imt_irq=v2m_dt_imtjrq.501timer=&v2m_dt_timer.502initmachine=v2mdtnut,503,liandle_irq=gicjiandlejr

38、q,504.restart=vexpress_restart.505MACHINE_ENDLinux倡导针对多个SoC、多个电路板的通用DTmachinet即一个DTmachine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intof_machine_is_compatible(constchar*compat)API判断具体的电路板是什么。一一譬如arch/aiTn/mach-exynos/mach-exynos5-dt.c的EXYNOS5_DTmachine同时兼容Samsung,exynos52

39、50和Samsung,exynos5440M:158 staticcliarconst*exynos5_dt_compat_mitdata=159 11Samsung,exynos5250M160 11Samsung,exynos5440,161 NULL162;163177 DT_MACHINE_START(EXYNOS5_DT,HSAMSUNGEXYNOS5(FlattenedDeviceTree)1)178 /*Maintainer:KulqinKim*/179 .imt_irq=exynos5_imt_irq,1SO.smp=smp_opexynos_smp_ops),181 .map

40、_io=exynos5_dt_map_io182 .liandlejrq=gicjiandlejrq,183 init_machine=exynos5_dt_machine_init,184 .iiiitjate=exynosjmtjate,185 .timer=&exynos4_timer,186 .dt_compat=exynos5_dt_compat,187 .restart=exynos5_restart,18S.reserve=exynos5_reserve,189MACHINEEND它的init_machme成员函数就针对不同的machine进行了不同的分支处理：126static

41、void_imtexynos5_dt_maclnnejint(void)127(128.150 if(o匚machme_is_compatible(samsung,exynos525(r)151 ofj)latfoimjopulate(NULL,o匚default_bus_matchjable,152 exynos525O_auxdataJookiipNULL),153 elseif(oLmachme_is_compatibleCsamsung,exynos544(T)154 ofj)latfoimjopulate(NULL,o匚default_bus_match_table,155 exyn

42、os544O_auxdataJookup,NULL);156使用DeviceTree后，驱动需耍与dts中描述的设备结点进行匹配，从而引发驱动的probeO函数执行。对Tplatform_dnver而言，需要添加一个OF匹配表，如前文的dts文件的acme,al234-i2c-bus兼容I2C制器结点的OF匹配表可以是：436 staticconststructofdevicejdal234_i2c_of_match=437 (compatible=“acme,al234i?cbus438 (439 ;440 MODULE_DEVICE_TABLE(of,al234j2c_of_match);

43、441441 staticstructplatfomi_dnveri2c_al234_dnver=442 .driver=443 name=l,al234-i2c-bus,444 .owner=THIS_MODULE,449 .of_match_table=al234_i2c_o匚match,450 ,451 probe=i2c_a1234_probe,452 remove=i2cal234remove,453;_454modille_platfonn_dnver(i2c_a1234_dnver);对于I2C和SPI从I殳备而言，同样也可以透过o匚match_table添加匹配的dts中的相关

44、结点的compatible属性，如sound/soc/codecs/wm8753.c中的：1533 staticconststructofdevicejdwm8753_of_match=1534 compatible=,wif,wm8753,1535 )1536 );1537 MODULE_DEVICE_TABLE(of,wm8753_of_match);1587 staticstructspi_driverwm8753_spi_dnver=(1588 dnver=1589 name=”wm8753”，1590 owner=THIS_MODULE,1591 of_match_table=wm8

45、753_of_match,1592 1593 probe=wm8753_spi_probe1594 remove=wm8753_spi_remove,1595 );_1640 staticstructi2c_dnverwm8753_i2cdnver=1641 dnver=1642 name=,wm8753M,1643 owner=THIS.MODULE,1644 of_match_table=wm8753_of_match,1645 1646 probe=wm8753_i2c_probe,1647 remove=wm8753_i2c_remove,1648 idtable=wm8753；2c；

46、d,1649 ;不过这边有一点需要提醒的是，I2C和SPI外设驱动和DeviceTree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,别名其实就是去掉compatible属性中逗号前的manufacturer前缀。关丁这一点，可查看dnvers/spi/spi.c的源代码，函数spijnatch_deviceO暴露了更多的细节,如果别名出现在设备spi_dnver的id_table里面，或者另ij名与spi_driver的name字段相同，SPI设备和驱动都可以匹配上：90 staticintspi_match_device(st

47、ructdevice*dev,structdevice_dnver*drv)91 92 conststructspi_device*spi=to_spi_device(dev),93 conststructspi_dnver*sdrv=to_spi_driver(drv);_95 /*AttemptanOFstylematch*/96 if(of_dnver_match_device(dev,drv)97 return1;99 /*ThentryACPI*/100 if(aq)i_driver_niatcli_device(dev,drv)101 return1;102102 if(sdrv-

48、idatable)103 return!spi_match_id(sdrv-id_table,spi);104 105 returnstrcmp(spi-modalias,drv-name)=0;107)71 staticconststructspi_device_idspi_niatch_id(conststructspi_device_id*id72 conststructspidevice*sdev)73 74 while(id-name0)75 if(!strcmp(sdev-modalias,id-name)76 returnid;77 id+;78 79 returnNULL;80

49、4.常用OFAPI在Linux的BSP和驱动代码中，还经常会使用到Linux中一组DeviceTree的API,这些API通常被冠以前缀，它们的实现代码位于内核的drivers/of目录。这些常用的API包括：intof_device_is_compatible(conststructdevicenode*device,constchar*compat);判断设备结点的compatible属性是否包含compat指定的字蒋串。当一个驱动支看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

50、Tree中的真正结点的compatible属性以确定究竞是哪一种设备，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sirfprima2-pinctrl,1,乂兼容尸sirf,prima2-pinctrl,在驱动中就有相应分支处理：1682 if(of_devicejs_compatible(np,sirfjiiarco-pinctrl)1683 is_marco=1,structdevicenode*of_find_compatible_node(structdevicenode*from,constchar*type,constc

51、har*compatible);根据compatible属性，获得设备结点。遍历DeviceTree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NULLointof_property_read_u8_array(conststructdevicenode*np,constchar*propname,u8汰outvalues,sizetsz);intof_property_read_ul6_array(conststructdevicenode*np,constchar*propname,ul6outvalues,siz

52、etsz);intof_property_read_u32_array(conststructdevicenode*np,constchar*propname,u32outvalues,sizetsz);intof_property_read_u64(conststructdevicenode*np,constchar*propname,u64outvalue);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J：32位处理器來讲，最常用的是of_property_read_u32_arrayO。如在arch/aiTn/mm/cache-12x0.c中

53、，透过如下语句读取L2cache的aiTn,data-latencyH属性：534 ofjjropertyread_u32_array(npami,data-latency535 一data,ARRAY_SIZE(data);在arch/aiTn/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dts中，含有11arm,data-latency,1属性的L2cache结点如下：137 L2:cache-controller1eOOaOOO138 compatible=arm,pl310-cache1;139 reg=;140 interrupts=;141 cache-level=;142

54、 arm,data-latency=;143 aim,tag-latency=,144 有些情况下，整形属性的长度可能为1,丁是内核为了方便调用者，乂在上述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intof_property_read_u8()xofroperty_read_ul60等，实现于include/linux/of.h：513 staticinlineintofjroperty_read_u8(conststructdevice_node*np,514 constchar*propname,515 u8*outvalue)516(一517returnof_pro

55、perty_read_u8_array(np,propname,outvalue,1),518519520 staticinlineintofj)roperty_read_ul6(conststructdevice_node*np,521 constchar*propname,522 ul6*outvalue)523 一524 returnofj)roperty_read_ul6_array(np,propname,outvalue,1);525 527 staticinlineintofj)roperty_read_u32(conststructdevice_node*np,528 cons

56、tchar*propname,529 u32*outvalue)530 (-531 returnof_property_read_u32_array(np,propname,outvalue,1);532 )intofjproperty_read_string(structdevicenode*np,constchar*propname,constchar*out_string);intofjproperty_read_stringindex(structdevicenode*np,constchar*propname,intindex,constchar*output);前者读取字符串属性，

57、后者读取字符串数组属性中的第index个字符串。如drivers/clk/clkc中的o匚clk_get_parent_name()透过ofproperty_read_string_indexO遍历clkspec结点的所有clock-output-names字符串数组属性。1759 constchar*of_dk_get_parent_name(stn.ictdevice_node*np,intindex)1760 (_1761 structof_pliandle_argsclkspec,1762 constchar*clk_name;1763 mtrc;17641764 if(index0)

58、1765 returnNULL,17671766 rc=ofj)arse_pliandle_with_args(npBclocks,Mock-cells,index,1767 &clkspec);1768 if(rc)1769 returnNULL,17721770 if(ofj)roperty_read_stnng_index(clkspec.np,clock-output-names,1771 clkspec.args_count?clkspec.args0:0,1772 &clk_name)name;17771774 of_node_put(clkspec.np);1775 return

59、clk_name,1776 )一1777 EXPORTSYMBOL_GPL(of_clk_get_parent_name);staticinlineboolofjproperty_read_bool(conststructdevicenode*np,constchar*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(structdevicenode*node,intindex);通过疫备结点直援进行设备内存区间loremapO,index是内存段的索引。若设备结点的reg属性有

60、多段，可通过index标示要loremap的是哪一段，只有1段的情况index为0。采用DeviceTree后，大量的设备驱动通过of_iomap0进行映射，而不再通过传统的loremapounsignedintirq_of_parseandmap(structdevicenode*dev,intindex);透过DeviceTree或者设毎的中断号，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OFAPI,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。ARMLinux开始围绕DeviceTree展开，DeviceTree有口己的独立的语法，它的源文件为dts,编译后得到.dtb,Bootloader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Dev