基於tiny4412的Linux內核移植 --- aliases節點解析

做者信息

做者: 彭東林

郵箱：pengdonglin137@163.com

QQ：405728433

平臺簡介

開發板：tiny4412ADK + S700 + 4GB Flash

要移植的內核版本：Linux-4.4.0 （支持device tree）

u-boot版本：友善之臂自帶的 U-Boot 2010.12 （爲支持uImage啓動，作了少量改動）

busybox版本：busybox 1.25

交叉編譯工具鏈： arm-none-linux-gnueabi-gcc

      （gcc version 4.8.3 20140320 (prerelease) (Sourcery CodeBench Lite 2014.05-29)）

正文

    在設備樹中有一個叫作aliases的節點：

 1: / {

 2:     ... ...

 3:  

 4:     chosen {

 5:         stdout-path = "/serial@13800000";

 6:         bootargs = "root=/dev/ram0 rw rootfstype=ext4 console=ttySAC0,115200 ethmac=1C:6F:65:34:51:7E init=/linuxrc";

 7:     };

 8:  

 9:     aliases {

 10:         spi0 = "/spi@13920000";

 11:         spi1 = "/spi@13930000";

 12:         spi2 = "/spi@13940000";

 13:         i2c0 = "/i2c@13860000";

 14:         i2c1 = "/i2c@13870000";

 15:         i2c2 = "/i2c@13880000";

 16:         i2c3 = "/i2c@13890000";

 17:         ... ...

 18:     };

 19: ... ...

 20: };

在Linux內核啓動的時候會解析這個節點：

start_kernel
    ---> setup_arch
            ---> unflatten_device_tree
                    ---> of_alias_scan

在of_alias_scan中會掃描這個節點：

of_alias_scan：

 1: void of_alias_scan(void * (*dt_alloc)(u64 size, u64 align))

 2: {

 3:     struct property *pp;

 4:  

 5:     of_aliases = of_find_node_by_path("/aliases"); // 找到/aliases節點對應的device_node

 6:     of_chosen = of_find_node_by_path("/chosen"); // 找到/chosen節點對應的device_node

 7:     if (of_chosen == NULL) // 若是沒有/chosen的話，就找/chosen@0節點

 8:         of_chosen = of_find_node_by_path("/chosen@0");

 9:  

 10:     if (of_chosen) {

 11:         /* linux,stdout-path and /aliases/stdout are for legacy compatibility */

 12:         const char *name = of_get_property(of_chosen, "stdout-path", NULL);

 13:         if (!name)

 14:             name = of_get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);

 15:         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC) && !name)

 16:             name = of_get_property(of_aliases, "stdout", NULL);

 17:         if (name)

 18:             of_stdout = of_find_node_opts_by_path(name, &of_stdout_options);

 19:     }

 20:  

 21:     if (!of_aliases)

 22:         return;

 23:  

 24:     for_each_property_of_node(of_aliases, pp) { // 遍歷/aliases節點的屬性，以屬性i2c2 = "/i2c@13880000";爲例

 25:         const char *start = pp->name; // 屬性的名字，如"i2c2"

 26:         const char *end = start + strlen(start); // 名字的結尾，*end是'\0'

 27:         struct device_node *np;

 28:         struct alias_prop *ap;

 29:         int id, len;

 30:  

 31:         /* 不處理名字是name、phandle、linux,phandle的屬性 */

 32:         if (!strcmp(pp->name, "name") || 

 33:             !strcmp(pp->name, "phandle") ||

 34:             !strcmp(pp->name, "linux,phandle"))

 35:             continue;

 36:  

 37:         np = of_find_node_by_path(pp->value); 

 38:         /*

 39:  根據屬性的值（如"/i2c@13880000"）得到這個值對應的節點

 40:  i2c@13880000 {

 41:  #address-cells = <0x1>;

 42:  #size-cells = <0x0>;

 43:  compatible = "samsung,s3c2440-i2c";

 44:  reg = <0x13880000 0x100>;

 45:  interrupts = <0x0 0x3c 0x0>;

 46:  clocks = <0x7 0x13f>;

 47:  clock-names = "i2c";

 48:  pinctrl-names = "default";

 49:  pinctrl-0 = <0x22>;

 50:  status = "disabled";

 51:  }; 

 52:  */

 53:         if (!np)

 54:             continue;

 55:  

 56:         /* walk the alias backwards to extract the id and work out

 57:  * the 'stem' string */

 58:         while (isdigit(*(end-1)) && end > start) //對於"i2c2"，end最終會指向字符'2'的地址

 59:             end--;

 60:         len = end - start; // 得到"i2c"的長度(不包含結尾的數字2)，就是3

 61:  

 62:         if (kstrtoint(end, 10, &id) < 0) // 將end指向的字符'2'轉化爲數字2，賦值給id

 63:             continue;

 64:  

 65:         /* Allocate an alias_prop with enough space for the stem */

 66:         ap = dt_alloc(sizeof(*ap) + len + 1, 4); // 分配內存，多分配的"len+1"用於存放stem的名字

 67:         if (!ap)

 68:             continue;

 69:         memset(ap, 0, sizeof(*ap) + len + 1);

 70:         ap->alias = start; // ap->alias指向字符串"i2c2"

 71:         of_alias_add(ap, np, id, start, len);

 72:     }

 73: }

of_alias_add：

 1: static void of_alias_add(struct alias_prop *ap, struct device_node *np,

 2:              int id, const char *stem, int stem_len)

 3: {

 4:     ap->np = np; // np是"/i2c@13880000"對應的節點device_node

 5:     ap->id = id; // id的值是2

 6:     strncpy(ap->stem, stem, stem_len); // 因爲stem_len是3，因此ap->stem被賦值爲"i2c"

 7:     ap->stem[stem_len] = 0;

 8:     list_add_tail(&ap->link, &aliases_lookup); // 將這個ap加入到全局aliases_lookup鏈表中

 9:     pr_debug("adding DT alias:%s: stem=%s id=%i node=%s\n",

 10:          ap->alias, ap->stem, ap->id, of_node_full_name(np));

 11: }

使用：

在drivers/i2c/i2c-core.c中：

 1: int i2c_add_adapter(struct i2c_adapter *adapter)

 2: {

 3:     struct device *dev = &adapter->dev;

 4:     int id;

 5:  

 6:     if (dev->of_node) {

 7:         id = of_alias_get_id(dev->of_node, "i2c");

 8:         if (id >= 0) {

 9:             adapter->nr = id;

 10:             return __i2c_add_numbered_adapter(adapter);

 11:         }

 12:     }

 13:     ... ...

 14: }

第7行調用of_alias_get_id得到與這個device_node（即/i2c@13880000節點）對應的alias_prop的id，若是以/i2c@13880000節點爲例，這裏獲得的id就是2。

of_alias_get_id：

 1: int of_alias_get_id(struct device_node *np, const char *stem)

 2: {

 3:     struct alias_prop *app;

 4:     int id = -ENODEV;

 5:  

 6:     mutex_lock(&of_mutex);

 7:     list_for_each_entry(app, &aliases_lookup, link) { // 遍歷全局鏈表aliases_lookup

 8:         if (strcmp(app->stem, stem) != 0) // 找到 stem 是 "i2c" 的alias_prop

 9:             continue;

 10:  

 11:         if (np == app->np) { // 判斷這個alias_prop指向的device_node是否是跟傳入的匹配

 12:             id = app->id;  // 得到 id，2

 13:             break;

 14:         }

 15:     }

 16:     mutex_unlock(&of_mutex);

 17:  

 18:     return id;

 19: }

 

從上面的分析就能夠知道alias節點的做用了：

好比SoC上有若是多個i2c控制器，alias的相當於給每個i2c控制器分配一個惟一的編號，如上面的i2c@13880000對應的alias是i2c2，那麼這個編號就是2，將來就能夠在/dev下看到名爲i2c-2的設備節點。

在內核中能夠看到不少地方都會調用of_alias_get_id，他的做用就是根據傳入的device node，在alias中找到對應的惟一編號，如：

of_alias_get_id(pdev->dev.of_node, "spi")

of_alias_get_id(node, "fimc")

of_alias_get_id(pdev->dev.of_node, "serial")

of_alias_get_id(pdev->dev.of_node, "uart")

of_alias_get_id(dev->of_node, "gpio")

... ...

完。