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【Linux驱动开发】设备树详解（一）设备树基础介绍
【Linux驱动开发】设备树详解（二）设备树语法详解
【Linux驱动开发】设备树详解（三）设备树Kernel解析
- 4、设备树语法
- 4.1 数据格式
- 4.2 数据结构
- 4.3 属性介绍
- 4.3.1 基本属性之compatible、name、unit-address
- 4.3.2 寻址属性之address-cells、size-cells、reg、range
- 4.3.3 中断属性之interrupt-controller、interrupt-cells、interrupt-parent、interrupts
- 4.3.4 其他属性之aliases、chosen
dts文件是一种ASCII文本格式的设备树描述，它有以下几种特性：
-
每个设备树文件都有一个根节点，每个设备都是一个节点。
-
节点间可以嵌套，形成父子关系，这样就可以方便的描述设备间的关系。
-
每个设备的属性都用一组key-value对(键值对)来描述。
-
每个属性的描述用;结束
4.1 数据格式记住上面的几个核心特性，往下看！
/dts-v1/;
/ {
node1 {
a-string-property = "A string";
a-string-list-property = "first string", "second string";
// hex is implied in byte arrays. no '0x' prefix is required
a-byte-data-property = [01 23 34 56];
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>;
child-node1 {
};
};
};
- /：表示根节点
- node1、node2：表示根节点下的两个子节点
- child-node1、child-node2：表示子节点node1下的两个子节点
- a-string-property = "A string";：字符串属性，用双引号表示
- cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>;：32bit的无符号整数，用尖括号表示
- binary-property = [0x01 0x23 0x45 0x67];：二进制数据用方括号表示
- a-string-list-property = "first string", "second string";：用逗号表示字符串列表
4.2 数据结构
DeviceTree的结构非常简单，由两种元素组成：Node(节点)和Property(属性)。
[label:] node-name[@unit-address] {
[properties definitions]
[child nodes]
}
想象一下，一棵大树，每一个树干都认为是一个节点，每一片树叶，想作一个属性！
- label：节点的一个标签，可以作为别名
- node-name：节点的名称
- unit-address：单元地址，也就是控制器的地址
- properties：属性名称
- definitions：属性的值
4.3 属性介绍
/dts-v1/;
/ {
compatible = "acme,coyotes-revenge";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
cpus {
cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a9";
reg = <0>;
};
cpu@1 {
compatible = "arm,cortex-a9";
reg = <1>;
};
};
serial@101f0000 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "arm,pl011";
reg = <0x101f0000 0x1000 >;
};
};
4.3.1 基本属性之compatible、name、unit-address
下面几个属性是基本属性
- /dts-v1/;：表示一个dts设备树文件
- /：表示根节点
- compatible = "acme,coyotes-revenge";
- compatible： “兼容性” 属性，这是非常重要的一个属性兼容属性，由该属性值来匹配对应的驱动代码。
- "acme,coyotes-revenge"：该值遵循"manufacturer,model"格式manufacturer表示芯片厂商，model表示驱动名称
compatible是一个字符串列表。列表中的第一个字符串指定节点在表单中表示的确切设备"
, "。 例如，飞思卡尔 MPC8349 片上系统 (SoC) 有一个串行设备，可实现 National Semiconductor ns16550 寄存器接口。因此，MPC8349 串行设备的 compatible 属性应为：compatible = "fsl,mpc8349-uart", "ns16550". 在这种情况下，fsl,mpc8349-uart指定确切的设备，并ns16550声明它与 National Semiconductor 16550 UART 的寄存器级兼容。
- cpus：表示一个子节点，该子节点下又有两个子节点，分别为cpu0和cpu1。
- cpu@0：遵循
[@ ]格式 ：ascii字符串，表示节点名称 ：单元地址，设备的私有地址，在节点reg属性中描述。
下面几个属性与寻址相关的
-
#address-cells ：表示reg属性中表示地址字段的单元个数，每个单元32bit，即用多少个32bit单元表示地址信息。
-
#size-cells：表示reg属性中表示长度字段的单元个数，每个单元32bit，即用多少个32bit单元表示长度信息。
-
reg：该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。其式为reg = 。每个地址值都是一个或多个 32 位整数的列表，称为单元格。同样，长度值可以是单元格列表，也可以是空的。
以cpu节点为例：
cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a9";
reg = <0>;
};
其#address-cells=1表示reg属性中描述地址字段，所需32bit的单元个数为1，#size-cells=0表示reg属性中没有表示长度的单元，即reg=<0>
再以serial节点为例：
serial@101f0000 {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "arm,pl011";
reg = <0x101f0000 0x1000 >;
};
该设备都被分配一个基址，以及被分配区域的大小
其#address-cells=1表示reg属性中描述地址字段需要1个32bit单元，#size-cells=1表示reg属性中描述长度字段需要2个单元，即reg=<0x101f0000 0x1000>
- 0x101f0000：表示serial的控制器起始地址
- 0x1000：表示serial控制器所占用的大小
地址映射部分还要了解一个属性
根节点与根节点的直接子节点，都使用了CPU的地址分配空间，但是根节点的非直接子节点，并不会自动实用CPU的地址空间，因此需要手动用
如上述的serial节点，属于根节点下的直接子节点，无需手动再次分配地址空间，而下面所述的 external-bus节点，其内部的子节点就需要再次分配！
/dts-v1/;
/ {
compatible = "acme,coyotes-revenge";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
...
external-bus {
#address-cells = <2>;
#size-cells = <1>;
ranges = <0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet
1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller
2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash
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>;
rtc@58 {
compatible = "maxim,ds1338";
reg = <58>;
};
};
flash@2,0 {
compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
reg = <2 0 0x4000000>;
};
};
};
该总线使用了不同的寻址方式，分析一下external-bus节点：
- #address-cells = <2>：用两个单元表示地址
- #size-cells = <1>：用一个单元表示长度
- reg = <0 0 0x1000>：第一个0表示片选号，第二个0表示基于片选的偏移，第三个表示偏移的大小
这种抽象的表示，如何映射到CPU地址区域呢？```属性来帮助！
ranges = <0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet
1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller
2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash
range：表示了不同设备的地址空间范围，表中的每一项都是一个元组，包含子地址、父地址以及子地址空间中区域的大小，这三个字段。
- 子地址字段：由子节点的#address-cells决定，如前面的0 0、0 1
- 父地址字段：由父节点的#address-cells决定，如0x10100000、0x10160000
- 子地址空间字段：描述子节点的空间大小，由父节点的#size-cells决定，如0x10000、0x10000
经过映射后，总线的地址映射如下：
- Offset 0 from chip select 0 is mapped to address range 0x10100000…0x1010ffff
- Offset 0 from chip select 1 is mapped to address range 0x10160000…0x1016ffff
- Offset 0 from chip select 2 is mapped to address range 0x30000000…0x30ffffff
4.3.3 中断属性之interrupt-controller、interrupt-cells、interrupt-parent、interrupts
/dts-v1/;
/ {
compatible = "acme,coyotes-revenge";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
interrupt-parent = <&intc>;
cpus {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a9";
reg = <0>;
};
cpu@1 {
compatible = "arm,cortex-a9";
reg = <1>;
};
};
serial@101f0000 {
compatible = "arm,pl011";
reg = <0x101f0000 0x1000 >;
interrupts = < 1 0 >;
};
intc: interrupt-controller@10140000 {
compatible = "arm,pl190";
reg = <0x10140000 0x1000 >;
interrupt-controller;
#interrupt-cells = <2>;
};
};
如上
- interrupt-controller：声明一个节点是接收中断信号的设备，也就是中断控制器
- #interrupt-cells：interrupt-controller节点下的一个属性，表明中断标识符用多少个单元表示
- interrupt-parent：设备节点中的一个属性，选择哪个中断控制器
- interrupts：设备节点的一个属性，中断标识符列表，其单元个数取决于#interrupt-cells
根据设备树，我们了解到：
- 该机器有一个中断控制器interrupt-controller@10140000
- intc标签，为中断控制器的别名，方便引用
- #interrupt-cells = <2>;：中断标识符用两个单元格表示
- interrupt-parent = <&intc>;：选择中断控制器
- interrupts = < 1 0 >;：表示一个中断，第一个值用于表明中断线编号，第二个值表明中断类型，如高电平，低电平，跳变沿等
4.3.4 其他属性之aliases、chosen
aliases {
ethernet0 = ð0;
serial0 = &serial0;
};
aliases：正如其名，别名属性，使用方式：property = &label;
chosen {
bootargs = "root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.1 console=ttyS0,115200";
};
chosen：该属性并不表示一个真实的设备，但是提供一个空间，用于传输固件和Linux之间的数据，像启动参数，
