Linux驅動開發筆記（五）—

內容詳見《【正點原子】I.MX6U嵌入式Linux驅動開發指南》四十三章

開發板：imx6ull mini

虛擬機：VMware17

ubuntu：ubuntu20.04

一、什么是設備樹

視頻：第6.1講 Linux設備樹詳解-什么是設備樹？_嗶哩嗶哩_bilibili

對應《指南》43.1部分

????????uboot啟動時需要內核zImage 和 .dtb文件，其中dtb便是由設備樹文件dts(Device Tree Source)轉換而來。dts文件用樹形結構來描述板級信息，即開發板上的設備信息，如CPU數量、內存基地址、IIC接了哪些設備等等。

? ? ? ? bootcmd命令中，80800000就是zImage在RAM中的存放起始地址，83000000就是設備樹在RAM中的存儲地址。

tftp 80800000 zImage;tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;bootz 80800000 - 83000000

????????沒有設備樹以前，設備的板級信息等都在.c文件中進行配置，最后會被編碼到內核里面，又臭又長。因此引入了設備樹，用一個專用的文件格式.dts來描述板級信息，將這些玩意與linux分離。

????????如果不同的板子有相同的信息，就可以將這部分提取出來作為一個通用文件.dtsi，其他的.dts文件直接引用就可以。

? ? ? ? 一般.dts描述板級信息，.dtsi描述SOC級信息。

二、DTS文件

視頻：第6.2講 Linux設備樹詳解-DTS文件以及組織形式_嗶哩嗶哩_bilibili

對應《指南》43.2~3部分

2.1 編譯為dtb

命令：

# 進入到Linux源碼根目錄下
make all     # 全部編譯，包括zImage、.ko文件等等
make dtbs    # 將當前內核里所有.dts文件編譯為.dtb
make XXX.dtb # 將指定的dts文件編譯為dtb

示例：?

cd …………/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek/
make dtbs
cd arch/arm/boot/dts/
ls *.dtb     # 此時應當可以看到一大堆的dts文件

?2.2 dts語法

????????打開兩個文件：linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek/arch/arm/boot/dts下的imx6ull-alientek-emmc.dts和imx6ull.dtsi。

? ? ? ? 打開兩個文檔：(4、參考資料)中的Devicetree SpecificationV0.2.pdf和Power_ePAPR_APPROVED_v1.12.pdf

/dts-v1/;

首先在imx6ull-alientek-emmc.dts開頭可以看到：

/dts-v1/;

（解釋在power_ePAPR_APPROVED_v1.12.pdf的96頁：）
????????The /dts-v1/; shall be present to identify the file as a version 1 DTS (dts files?without this tag will be treated by dtc as being in the obsolete version 0, which?uses a different format for integers in addition to other small but incompatible?changes).
????????/dts-v1/; 必須寫上，將文件標識為版本1 DTS（沒有此標簽的DTS文件將被dtc視為過時的版本0，而舊格式在整數的表示方式等方面與版本1不兼容）

節點命名規則

（Power_ePAPR_APPROVED_v1.12.pdf 15頁）

《指南》43.3.2部分

????????節點名完整寫法為：node-name@unit-address。其中node-name為設備名，unit-address一般是外設寄存器的起始地址，但也不一定，比如下面的例子。需要具體分析。

// imx6ull.dtsi 1096行
i2c4: i2c@021f8000 {    // i2c為name，021f8000為i2c4寄存器起始絕對地址…………
};// imx6ull-alientek-emmc.dts 245行
&i2c1 {mag3110@0e {    // 這里mag3110并不是IMX6ULL的外設，而是一個IIC外設，// 因此0e也不是外設寄存器起始地址，而是一個IIC地址…………};
};// imx6ull.dtsi 94行
intc: interrupt-controller@00a01000 {  //↑這里有個冒號，冒號前面是一個標簽label，后面才是節點名// 這樣可以通過 &label 來訪問該節點，如&intc就可以訪問interrupt-controller@00a01000節點// 比如上面的&i2c1，就可以在imx6ull.dtsi 939行找到“i2c1: i2c@021a0000”// &定義的節點內容如果沒有則追加，如果已存在則替換，比如&i2c1里的內容就會替換原本i2c1: i2c@021a0000的內容…………
};

層級結構

Power_ePAPR_APPROVED_v1.12.pdf 14頁

?????????“/”表示設備樹文件的根節點，每個設備樹文件只有一個根節點。

????????imx6ull.dtsi和imx6ull-alientek-emmc.dts這兩個文件都有一個“/”根節點，這兩個“/”根節點的內容會合并成一個根節點。

2.3 設備樹在系統中的體現

第6.4講 Linux設備樹詳解-設備樹在根文件系統中的體現以及添加自定義節點_嗶哩嗶哩_bilibili

? ? ? ? 系統啟動后可以在根文件系統里看到設備樹的節點信息。

? ? ? ? 內核啟動時會解析設備樹文件，并在/proc/device-tree目錄下生成相應的設備樹節點文件，存放設備樹信息。cd到該路徑下使用ls命令，可以看到很到諸如chosen、memory、reserved-memory、backlight等文件。

????????這與imx6ull-alientek-emmc.dts中的結構一致：

? ? ? ? cat查看model的內容：

? ? ? ? 這與imx6ull-alientek-emmc.dts中model的屬性一致：

? ? ? ? cd到soc/aips-bus@02100000/i2c@021a0000下，可以看到這些文件：

? ? ? ? 但是imx6ull.dtsi的939行下只能看到：

? ? ? ? clock-frequency、fxls8471@1e、mag3110@0e、name、printrl-0、printrl-names是從哪來的？用&追加的。在imx6ull-alientek-emmc.dts的245行可以找到：

? ? ? ? 其中還修改了status，使用cat status可以看到status被覆蓋為了okay。

2.4 其他特殊節點

第6.5講 Linux設備樹詳解-設備樹特殊節點_嗶哩嗶哩_bilibili

《指南》43.6部分

2.4.1?aliases

在imx6ull.dtsi的開頭可以看到：

/ {aliases {can0 = &flexcan1;can1 = &flexcan2;…………}；
}；

同時，/soc/下定義了flexcan1：

/ {soc {flexcan1: can@02090000{……}……};……
};?

? ? ? ? 那么，can0 = &flexcan1; 等價于?can0 = &{/soc/can@02090000}; 或?can0 = "/soc/can@02090000";

????????aliases節點的主要功能就是定義別名，以方便訪問節點。不過一般會在節點命名的時候會加上label，然后通過&label來訪問節點。

2.4.2?chosen

? ? ? ? 主要目的是將uboot里的bootargs環境變量的值傳給linux內核作為命令行參數cmd line

? ? ? ? 在串口cd /proc/device-tree/chosen，可以看到bootargs、name、stdout-path三個。

但是imx6ull-alientek-emmc.dts中的chosen節點只定義了stdout-path一個：

	chosen {stdout-path = &uart1;};

????????所以bootargs是從來的？(~~name先不管~~)當執行bootcmd中的bootz 80800000 - 83000000這句時，bootz層層調用，最終fdt_chosen函數讀取bootargs的值并傳給/chosen節點，供內核使用：

在alientek_uboot/common/fdt_common下可以找到fdt_chosen：

int fdt_chosen(void *fdt){int   nodeoffset;int   err;char  *str;		/* used to set string properties */err = fdt_check_header(fdt);if (err < 0) {printf("fdt_chosen: %s\n", fdt_strerror(err));return err;}/* find or create "/chosen" node.  如果存在子節點/chosen，則返回其偏移nodeoffset，否則創建并返回nodeoffset*/nodeoffset = fdt_find_or_add_subnode(fdt, 0, "chosen");  // fdt為指向設備樹文件的指針，0表示根節點， chosen為要查找的子節點名稱if (nodeoffset < 0)	// 失敗return nodeoffset;str = getenv("bootargs");  // 從uboot的環境變量中讀取bootargs的值if (str) {  // 如果bootargs不為空err = fdt_setprop(fdt, nodeoffset, "bootargs", str,  // 通過fdt_setprop向/chosen節點添加或修改bootargs屬性strlen(str) + 1);if (err < 0) {  // 失敗printf("WARNING: could not set bootargs %s.\n",fdt_strerror(err));return err;}}return fdt_fixup_stdout(fdt, nodeoffset);
}

2.4 修改節點

2.4.1添加自定義節點

????????為方便查看，直接在imx6ull-alientek-emmc.dts的根節點下添加自定義節點：

	// 自定義節點。添加到imx6ull-alientek-emmc.dts的148行mytestnode: mytest@0101 {};

# VSCODE終端
cd .../linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek  # 到內核根目錄下
make dtbs    # 編譯
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb .../tftpboot/ -f  # 復制到自己存放zImage和dtb文件的目錄下，如果忘了哪個路徑就用vi /etc/default/tftpd-hpa命令看看# 串口
reboot    # 重啟開發板ls /proc/device-tree/   # 此時應當能看到mytest@0101

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（打錯字了↓）?

2.4.2 使用&進行追加

????????在imx6ull-alientek-emmc.dts文件最末尾添加：

&intc{mytestnode{};
};
// 追加給imx6ull.dtsi 94行的intc

# VSCODE終端
cd .../linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek  # 到內核根目錄下
make dtbs    # 編譯
cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb .../tftpboot/ -f  # 復制到自己存放zImage和dtb文件的目錄下，如果忘了哪個路徑就用vi /etc/default/tftpd-hpa命令看看# 串口
reboot    # 重啟開發板cd /proc/device-tree/interrupt-controller@00a01000/
ls        # 此時能看到mytestnode