设备树

1、什么是设备树　　

　　设备树(Device Tree)，将这个词分开就是“设备”和“树”，描述设备树的文件叫做 DTS(Device Tree Source)，这个 DTS 文件采用树形结构描述板级设备，也就是开发板上的设备信息，比如CPU 数量、 内存基地址、 IIC 接口上接了哪些设备、 SPI 接口上接了哪些设备等等。
　　设备树描述板级信息，设备信息的文件，dts结尾

2、DTS、DTB、DTC

make dtds

　　.dts是DTS源码文件，DTC（在/scripts/dtc）相当于编译器，将.dts编译成.dtb

3、基本结构

（1）头文件

　　和 C 语言一样，设备树也支持头文件，设备树的头文件扩展名为.dtsi。一般.dtsi 文件用于描述通用SOC 的内部外设信息，比如 CPU 架构、主频、外设寄存器地址范围，比如 UART、 IIC 等等。 

（2）设备节点

    / {
    aliases {
        can0 = &flexcan1;
    };

    cpus {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        cpu0: cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a7";
            device_type = "cpu";
            reg = <0>;
        };
    };

    intc: interrupt-controller@00a01000 {
        compatible = "arm,cortex-a7-gic";
        #interrupt-cells = <3>;
        interrupt-controller;
        reg = <0x00a01000 0x1000>,
        <0x00a02000 0x100>;
    };
}                

　　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。 

第一行中“/”表示根节点，每个设备树只有一个根节点。

aliases、 cpus 和 intc 是三个子节点

node-name@unit-address

node-name”是节点名字， “unit-address”一般表示设备的地址或寄存器首地址，如果某个节点没有地址或者寄存器的话“unit-address”可以不要，比如“cpu@0”、“interrupt-controller@00a01000”。 

label: node-name@unit-address

引入 label 的目的就是为了方便访问节点，可以直接通过&label 来访问这个节点，比如通过&cpu0 就可以访问“cpu@0”这个节点。

（3）属性

　　（a）compatible属性

　　compatible 属性的值是一个字符串列表， compatible 属性用于将设备和驱动绑定起来。字符串列表用于选择设备所要使用的驱动程序， compatible 属性的值格式如下所示：

"manufacturer,model"
//其中 manufacturer 表示厂商， model 一般是模块对应的驱动名字。

一般驱动程序文件都会有一个 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。
　　（b）model属性

　　一般 model 属性描述设备模块信息。
　　（c）status属性

　　okay、disable、fail、fail-ass。

　　（d）address-cells和size-cells属性

　　描述子节点的地址信息。 #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)。 #address-cells 和#size-cells 表明了子节点应该如何编写 reg 属性值。
　　（f）status

　　描述设备状态：okay：设备可操作性。disable：设备当前是不可操作的，但是在未来可以变为可操作的，比如热插拔设备插入后，fai：设备有错误。fail-sss：设备有错，后面接错误内容。

　　（e）alisaes

　　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。不过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，这样也很方便，而且设备树里面大量的使用&label 的形式来访问节点。

4、内核解析DTB

　　Linux 内核在启动的时候会解析 DTB 文件，然后在/proc/device-tree 目录下生成相应的设备树节点文件。

 

 

5、OF操作函数

（1）常见查找函数

1、 of_find_node_by_name 函数

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。

2、 of_find_node_by_type 函数

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，也就是 device_type 属性值。
//返回值： 找到的节点，如果为 NULL 表示查找失败。

3、 of_find_compatible_node 函数

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，也就是 device_type 属性值，可以为 NULL，表示忽略掉 device_type 属性。
//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

4、 of_find_matching_node_and_match 函数

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，也就是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

5、 of_find_node_by_path 函数

inline struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path)
//path：带有全路径的节点名
//返回值： 找到的节点，如果为 NULL 表示查找失败

（2）提取属性值

　　Linux 内核中使用结构体 property 表示属性

1、 of_find_property 函数

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

2、 of_property_count_elems_of_size 函数

用于获取属性中元素的数量

3、of_property_read_
读取属性中值

（3）其他的OF

1、 of_device_is_compatible 函数

查看节点中是否有compat

 

int of_device_is_compatible(const struct device_node *device,
const char *compat)
//device：设备节点。
//compat：要查看的字符串。

2、 of_get_address 函数

const __be32 *of_get_address(struct device_node *dev,
int index, u64 *size, unsigned int *flags)
//dev：设备节点。
//index：要读取的地址标号。
//size：地址长度。
//flags：参数，比如 IORESOURCE_IO、 IORESOURCE_MEM 等

3、of_iomap 函数

用于直接内存映射