ARM設備樹
學習目標：學習設備樹相關內容；php
1、概念node
在Linux 2.6中，ARM架構的板極硬件細節過多地被硬編碼在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx，在kernel中存在大量的冗餘編碼。採用Device Tree後，許多硬件的細節能夠直接透過它傳遞給Linux。Device Tree是一種描述硬件的數據結構，它起源於 OpenFirmware (OF)。 Device Tree由一系列被命名的結點（node）和屬性（property）組成，而結點自己可包含子結點。所謂屬性，其實就是成對出現的name和value。linux
在Device Tree中，可描述的信息：express
- CPU的數量和類別
- 內存基地址和大小
- 總線和橋
- 外設鏈接
- 中斷控制器和中斷使用狀況
- GPIO控制器和GPIO使用狀況
- Clock控制器和Clock使用狀況
它基本上就是畫一棵電路板上CPU、總線、設備組成的樹，Bootloader會將這棵樹傳遞給內核，而後內核能夠識別這棵樹，並根據它展開出Linux內核中的platform_device、i2c_client、spi_device等設備，而這些設備用到的內存、IRQ等資源，也被傳遞給了內核，內核會將這些資源綁定給展開的相應的設備。數組
2、Device Tree組成和結構
整個Device Tree牽涉面比較廣，即增長了新的用於描述設備硬件信息的文本格式，又增長了編譯這一文本的工具，同時Bootloader也須要支持將編譯後的Device Tree傳遞給Linux內核。數據結構
- DTS (device tree source)
.dts文件是一種ASCII 文本格式的Device Tree描述，此文本格式很是人性化，適合人類的閱讀習慣。基本上，在ARM Linux在，一個.dts文件對應一個ARM的machine，通常放置在內核的arch/arm/boot/dts/目錄。因爲一個SoC可能對應多個machine（一個SoC能夠對應多個產品和電路板），勢必這些.dts文件需包含許多共同的部分，Linux內核爲了簡化，把SoC公用的部分或者多個machine共同的部分通常提煉爲.dtsi，相似於C語言的頭文件。其餘的machine對應的.dts就include這個.dtsi。譬如，對於VEXPRESS而言，vexpress-v2m.dtsi就被vexpress-v2p-ca9.dts所引用， vexpress-v2p-ca9.dts有以下一行：架構
/include/ "vexpress-v2m.dtsi"
其中，和C語言的頭文件相似，.dtsi也能夠include其餘的.dtsi，譬如幾乎全部的ARM SoC的.dtsi都引用了skeleton.dtsi。函數
結點和屬性爲.dts（或者其include的.dtsi）基本元素：工具
1 [plain] view plaincopy 2 3 / { 4 node1 { 5 a-string-property = "A string"; 6 a-string-list-property = "first string", "second string"; 7 a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56]; 8 child-node1 { 9 first-child-property; 10 second-child-property = <1>; 11 a-string-property = "Hello, world"; 12 }; 13 child-node2 { 14 }; 15 }; 16 node2 { 17 an-empty-property; 18 a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */ 19 child-node1 { 20 }; 21 }; 22 };
上述.dts文件基本表徵了一個Device Tree源文件的結構：學習
1個root結點"/"；
root結點下面含一系列子結點，本例中爲"node1" 和 "node2"；結點"node1"下又含有一系列子結點，本例中爲"child-node1" 和 "child-node2"；各結點都有一系列屬性。這些屬性可能爲空，如" an-empty-property"；可能爲字符串，如"a-string-property"；可能爲字符串數組，如"a-string-list-property"；可能爲Cells（由u32整數組成），如"second-child-property"，可能爲二進制數，如"a-byte-data-property"。
例程：下面以一個最簡單的machine爲例來看如何寫一個.dts文件。
假設此machine的配置以下：
1個雙核ARM Cortex-A9 32位處理器； ARM的local bus上的內存映射區域分佈了2個串口（分別位於0x101F1000 和 0x101F2000）、GPIO控制器（位於0x101F3000）、SPI控制器（位於0x10170000）、中斷控制器（位於0x10140000）和一個external bus橋； External bus橋上又鏈接了SMC SMC91111 Ethernet（位於0x10100000）、I2C控制器（位於0x10160000）、64MB NOR Flash（位於0x30000000）； External bus橋上鍊接的I2C控制器所對應的I2C總線上又鏈接了Maxim DS1338實時鐘（I2C地址爲0x58）。
其對應的.dts文件爲：
1 [plain] view plaincopy 2 / { 3 compatible = "acme,coyotes-revenge"; 4 #address-cells = <1>; 5 #size-cells = <1>; 6 interrupt-parent = <&intc>; 7 8 cpus { 9 #address-cells = <1>; 10 #size-cells = <0>; 11 cpu@0 { 12 compatible = "arm,cortex-a9"; 13 reg = <0>; 14 }; 15 cpu@1 { 16 compatible = "arm,cortex-a9"; 17 reg = <1>; 18 }; 19 }; 20 21 serial@101f0000 { 22 compatible = "arm,pl011"; 23 reg = <0x101f0000 0x1000 >; 24 interrupts = < 1 0 >; 25 }; 26 27 serial@101f2000 { 28 compatible = "arm,pl011"; 29 reg = <0x101f2000 0x1000 >; 30 interrupts = < 2 0 >; 31 }; 32 33 gpio@101f3000 { 34 compatible = "arm,pl061"; 35 reg = <0x101f3000 0x1000 36 0x101f4000 0x0010>; 37 interrupts = < 3 0 >; 38 }; 39 40 intc: interrupt-controller@10140000 { 41 compatible = "arm,pl190"; 42 reg = <0x10140000 0x1000 >; 43 interrupt-controller; 44 #interrupt-cells = <2>; 45 }; 46 47 spi@10115000 { 48 compatible = "arm,pl022"; 49 reg = <0x10115000 0x1000 >; 50 interrupts = < 4 0 >; 51 }; 52 53 external-bus { 54 #address-cells = <2> 55 #size-cells = <1>; 56 ranges = <0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet 57 1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller 58 2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash 59 60 ethernet@0,0 { 61 compatible = "smc,smc91c111"; 62 reg = <0 0 0x1000>; 63 interrupts = < 5 2 >; 64 }; 65 66 i2c@1,0 { 67 compatible = "acme,a1234-i2c-bus"; 68 #address-cells = <1>; 69 #size-cells = <0>; 70 reg = <1 0 0x1000>; 71 interrupts = < 6 2 >; 72 rtc@58 { 73 compatible = "maxim,ds1338"; 74 reg = <58>; 75 interrupts = < 7 3 >; 76 }; 77 }; 78 79 flash@2,0 { 80 compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash"; 81 reg = <2 0 0x4000000>; 82 }; 83 }; 84 };
上述.dts文件中,root結點"/"的compatible 屬性compatible = "acme,coyotes-revenge";定義了系統的名稱，它的組織形式爲：<manufacturer>,<model>。Linux內核透過root結點"/"的compatible 屬性便可判斷它啓動的是什麼machine。
在.dts文件的每一個設備，都有一個compatible 屬性，compatible屬性是用戶驅動和設備的綁定。compatible 屬性是一個字符串的列表，列表中的第一個字符串表徵告終點表明的確切設備，形式爲"<manufacturer>,<model>"，其後的字符串表徵可兼容的其餘設備。能夠說前面的是特指，後面的則涵蓋更廣的範圍。
例如在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2m.dtsi中的Flash結點：
[plain] view plaincopy flash@0,00000000 { compatible = "arm,vexpress-flash", "cfi-flash"; reg = <0 0x00000000 0x04000000>, <1 0x00000000 0x04000000>; bank-width = <4>; };
compatible屬性的第2個字符串"cfi-flash"明顯比第1個字符串"arm,vexpress-flash"涵蓋的範圍更廣。
再好比，Freescale MPC8349 SoC含一個串口設備，它實現了國家半導體（National Semiconductor）的ns16550 寄存器接口。則MPC8349串口設備的compatible屬性爲compatible = "fsl,mpc8349-uart", "ns16550"。其中，fsl,mpc8349-uart指代了確切的設備， ns16550表明該設備與National Semiconductor 的16550 UART保持了寄存器兼容。
接下來.dts文件，root結點"/"的cpus子結點下面又包含2個cpu子結點，描述了此machine上的2個CPU，而且兩者的compatible 屬性爲"arm,cortex-a9"。
注意：cpus和cpus的2個cpu子結點的命名，它們遵循的組織形式爲：<name>[@<unit-address>]，<>中的內容是必選項，[]中的則爲可選項。name是一個ASCII字符串，用於描述結點對應的設備類型，如3com Ethernet適配器對應的結點name宜爲ethernet，而不是3com509。若是一個結點描述的設備有地址，則應該給出@unit-address。多個相同類型設備結點的name能夠同樣，只要unit-address不一樣便可，如本例中含有cpu@0、cpu@1以及serial@101f0000與serial@101f2000這樣的同名結點。設備的unit-address地址也常常在其對應結點的reg屬性中給出。ePAPR標準給出告終點命名的規範。
可尋址的設備使用以下信息來在Device Tree中編碼地址信息：
reg #address-cells #size-cells
其中，reg的組織形式爲reg = <address1 length1 [address2 length2] [address3 length3] ... >，其中的每一組address length代表了設備使用的一個地址範圍。
address爲1個或多個32位的整型（即cell），而length則爲cell的列表或者爲空（如#size-cells = 0）。address 和 length 字段是可變長的，父結點的#address-cells和#size-cells分別決定了子結點的reg屬性的address和length字段的長度。
在本例中，
1）root結點的#address-cells = <1>;和#size-cells = <1>;決定了serial、gpio、spi等結點的address和length字段的長度分別爲1。
2）cpus 結點的#address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;決定了2個cpu子結點的address爲1，而length爲空，因而造成了2個cpu的reg = <0>;和reg = <1>;。
3）external-bus結點的#address-cells = <2>和#size-cells = <1>;決定了其下的ethernet、i2c、flash的reg字段形如reg = <0 0 0x1000>;、reg = <1 0 0x1000>;和reg = <2 0 0x4000000>;。其中，address字段長度爲0，開始的第一個cell（0、一、2）是對應的片選，第2個cell（0，0，0）是相對該片選的基地址，第3個cell（0x1000、0x1000、0x4000000）爲length。特別要留意的是i2c結點中定義的 #address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;又做用到了I2C總線上鏈接的RTC，它的address字段爲0x58，是設備的I2C地址。
root結點的子結點描述的是CPU的視圖，所以root子結點的address區域就直接位於CPU的memory區域。可是，通過總線橋後的address每每須要通過轉換才能對應CPU的memory映射。external-bus的ranges屬性定義了通過external-bus橋後的地址範圍如何映射到CPU的memory區域。
1 [plain] view plaincopy 2 3 ranges = <0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet 4 1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller 5 2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash
ranges是地址轉換表，其中的每一個項目是一個子地址、父地址以及在子地址空間的大小的映射。映射表中的子地址、父地址分別採用子地址空間的#address-cells和父地址空間的#address-cells大小。對於本例而言，子地址空間的#address-cells爲2，父地址空間的#address-cells值爲1，所以0 0 0x10100000 0x10000的前2個cell爲external-bus後片選0上偏移0，第3個cell表示external-bus後片選0上偏移0的地址空間被映射到CPU的0x10100000位置，第4個cell表示映射的大小爲0x10000。ranges的後面2個項目的含義能夠類推。
Device Tree中還能夠中斷鏈接信息，對於中斷控制器而言，它提供以下屬性：interrupt-controller – 這個屬性爲空，中斷控制器應該加上此屬性代表本身的身份；
#interrupt-cells – 與#address-cells 和 #size-cells類似，它代表鏈接此中斷控制器的設備的interrupts屬性的cell大小。
在整個Device Tree中，與中斷相關的屬性還包括：interrupt-parent – 設備結點透過它來指定它所依附的中斷控制器的phandle，當結點沒有指定interrupt-parent 時，則從父級結點繼承。
對於本例而言，root結點指定了interrupt-parent = <&intc>;其對應於intc: interrupt-controller@10140000，而root結點的子結點並未指定interrupt-parent，所以它們都繼承了intc，即位於0x10140000的中斷控制器。
interrupts – 用到了中斷的設備結點透過它指定中斷號、觸發方法等，具體這個屬性含有多少個cell，由它依附的中斷控制器結點的#interrupt-cells屬性決定。而具體每一個cell又是什麼含義，通常由驅動的實現決定，並且也會在Device Tree的binding文檔中說明。譬如，對於ARM GIC中斷控制器而言，#interrupt-cells爲3，它3個cell的具體含義Documentation/devicetree/bindings/arm/gic.txt就有以下文字說明：
[plain] view plaincopy 01 The 1st cell is the interrupt type; 0 for SPI interrupts, 1 for PPI interrupts. 03 04 The 2nd cell contains the interrupt number for the interrupt type. 05 SPI interrupts are in the range [0-987]. PPI interrupts are in the range [0-15]. 07 08 The 3rd cell is the flags, encoded as follows: 09 bits[3:0] trigger type and level flags. 10 1 = low-to-high edge triggered 11 2 = high-to-low edge triggered 12 4 = active high level-sensitive 13 8 = active low level-sensitive 14 bits[15:8] PPI interrupt cpu mask. Each bit corresponds to each of the 8 possible cpus attached to the GIC. A bit set to '1' indicated the interrupt is wired to that CPU. Only valid for PPI interrupts.
另外，值得注意的是，一個設備還可能用到多箇中斷號。對於ARM GIC而言，若某設備使用了SPI的16八、169號2箇中斷而言，都是高電平觸發，則該設備結點的interrupts屬性可定義爲：interrupts = <0 168 4>, <0 169 4>;
除了中斷之外，在ARM Linux中clock、GPIO、pinmux均可以透過.dts中的結點和屬性進行描述。 DTC (device tree compiler): 將.dts編譯爲.dtb的工具。DTC的源代碼位於內核的scripts/dtc目錄，在Linux內核使能了Device Tree的狀況下，編譯內核的時候主機工具dtc會被編譯出來，對應scripts/dtc/Makefile中的「hostprogs-y := dtc」這一hostprogs編譯target。在Linux內核的arch/arm/boot/dts/Makefile中，描述了當某種SoC被選中後，哪些.dtb文件會被編譯出來，如與VEXPRESS對應的.dtb包括：
1 [plain] view plaincopy 2 3 dtb-$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS) += vexpress-v2p-ca5s.dtb \ 4 vexpress-v2p-ca9.dtb \ 5 vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb \ 6 vexpress-v2p-ca15_a7.dtb \ 7 xenvm-4.2.dtb
在Linux下，咱們能夠單獨編譯Device Tree文件。當咱們在Linux內核下運行make dtbs時，若咱們以前選擇了ARCH_VEXPRESS，上述.dtb都會由對應的.dts編譯出來。由於arch/arm/Makefile中含有一個dtbs編譯target項目。
* Device Tree Blob (.dtb)
.dtb是.dts被DTC編譯後的二進制格式的Device Tree描述，可由Linux內核解析。一般在咱們爲電路板製做NAND、SD啓動image時，會爲.dtb文件單獨留下一個很小的區域以存放之，以後bootloader在引導kernel的過程當中，會先讀取該.dtb到內存。
* Binding
對於Device Tree中的結點和屬性具體是如何來描述設備的硬件細節的，通常須要文檔來進行講解，文檔的後綴名通常爲.txt。這些文檔位於內核的Documentation/devicetree/bindings目錄，其下又分爲不少子目錄。
* Bootloader
Uboot mainline 從 v1.1.3開始支持Device Tree，其對ARM的支持則是和ARM內核支持Device Tree同期完成。爲了使能Device Tree，須要編譯Uboot的時候在config文件中加入:
#define CONFIG_OF_LIBFDT
- :在Uboot中，能夠從NAND、SD或者TFTP等任意介質將.dtb讀入內存，假設.dtb放入的內存地址爲0x71000000，以後可在Uboot運行命令fdt addr命令設置.dtb的地址，如：
U-Boot> fdt addr 0x71000000
fdt的其餘命令就變地可使用，如fdt resize、fdt print等。對於ARM來說，能夠透過bootz kernel_addr initrd_address dtb_address的命令來啓動內核，即dtb_address做爲bootz或者bootm的最後一次參數，第一個參數爲內核映像的地址，第二個參數爲initrd的地址，若不存在initrd，能夠用 -代替。
3. Device Tree引起的BSP和驅動變動
有了Device Tree後，大量的板級信息都再也不須要，譬如過去常常在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx實施的以下事情：
1. 註冊platform_device，綁定resource，即內存、IRQ等板級信息。透過Device Tree後，形如
90 static struct resource xxx_resources[] = { 91 [0] = { 92 .start = …, 93 .end = …, 94 .flags = IORESOURCE_MEM, 95 }, 96 [1] = { 97 .start = …, 98 .end = …, 99 .flags = IORESOURCE_IRQ, 100 }, 101 }; 102 103 static struct platform_device xxx_device = { 104 .name = "xxx", 105 .id = -1, 106 .dev = { 107 .platform_data = &xxx_data, 108 }, 109 .resource = xxx_resources, 110 .num_resources = ARRAY_SIZE(xxx_resources), 111 };
之類的platform_device代碼都再也不須要，其中platform_device會由kernel自動展開。而這些resource實際來源於.dts中設備結點的reg、interrupts屬性。
典型地，大多數總線都與「simple_bus」兼容，而在SoC對應的machine的.init_machine成員函數中，調用of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL);便可自動展開全部的platform_device。譬如，假設咱們有個XXX SoC，則可在arch/arm/mach-xxx/的板文件中透過以下方式展開.dts中的設備結點對應的platform_device：
18 static struct of_device_id xxx_of_bus_ids[] __initdata = { 19 { .compatible = "simple-bus", }, 20 {}, 21 }; 22 23 void __init xxx_mach_init(void) 24 { 25 of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL); 26 } 32 33 #ifdef CONFIG_ARCH_XXX 38 39 DT_MACHINE_START(XXX_DT, "Generic XXX (Flattened Device Tree)") 41 … 45 .init_machine = xxx_mach_init, 46 … 49 MACHINE_END 50 #endif
2. 註冊i2c_board_info，指定IRQ等板級信息。
例如：
static struct i2c_board_info __initdata afeb9260_i2c_devices[] = { 146 { 147 I2C_BOARD_INFO("tlv320aic23", 0x1a), 148 }, { 149 I2C_BOARD_INFO("fm3130", 0x68),
150 }, { 151 I2C_BOARD_INFO("24c64", 0x50), 152 }, 153 };
的代碼目前再也不須要出現，如今只須要把tlv320aic2三、fm3130、24c64這些設備結點填充做爲相應的I2C_controller結點的子結點便可，相似於前面的
i2c@1,0 { compatible = "acme,a1234-i2c-bus"; … rtc@58 { compatible = "maxim,ds1338"; reg = <58>; interrupts = < 7 3 >; }; };
Device Tree中的I2C_client會透過I2C_host驅動的probe()函數中調用of_i2c_register_devices(&i2c_dev->adapter);被自動展開。
3. 註冊spi_board_info，指定IRQ等板級信息。
例如：
79 static struct spi_board_info afeb9260_spi_devices[] = { 80 { /* DataFlash chip */ 81 .modalias = "mtd_dataflash", 82 .chip_select = 1, 83 .max_speed_hz = 15 * 1000 * 1000, 84 .bus_num = 0, 85 }, 86 };
之類的spi_board_info代碼，目前再也不須要出現，與I2C相似，如今只須要把mtd_dataflash之類的結點，做爲SPI控制器的子結點便可，SPI host驅動的probe函數透過spi_register_master()註冊master的時候，會自動展開依附於它的slave。
4. 多個針對不一樣電路板的machine，以及相關的callback。
過去，ARM Linux針對不一樣的電路板會創建由MACHINE_START和MACHINE_END包圍起來的針對這個machine的一系列callback，譬如：
373 MACHINE_START(VEXPRESS, "ARM-Versatile Express") 374 .atag_offset = 0x100, 375 .smp = smp_ops(vexpress_smp_ops), 376 .map_io = v2m_map_io, 377 .init_early = v2m_init_early, 378 .init_irq = v2m_init_irq, 379 .timer = &v2m_timer, 380 .handle_irq = gic_handle_irq, 381 .init_machine = v2m_init, 382 .restart = vexpress_restart, 383 MACHINE_END
Linux倡導針對多個SoC、多個電路板的通用DT machine，即一個DT machine的.dt_compat表含多個電路板.dts文件的root結點compatible屬性字符串。以後，若是的電路板的初始化序列不同，能夠透過int of_machine_is_compatible(const char *compat) API判斷具體的電路板是什麼，例如：arch/arm/mach-exynos/mach-exynos5-dt.c的EXYNOS5_DT machine同時兼容"samsung,exynos5250"和"samsung,exynos5440"。
158 static char const *exynos5_dt_compat[] __initdata = { 159 "samsung,exynos5250", 160 "samsung,exynos5440", 161 NULL 162 }; 163 177 DT_MACHINE_START(EXYNOS5_DT, "SAMSUNG EXYNOS5 (Flattened Device Tree)") 178 /* Maintainer: Kukjin Kim <kgene.kim@samsung.com> */ 179 .init_irq = exynos5_init_irq, 180 .smp = smp_ops(exynos_smp_ops), 181 .map_io = exynos5_dt_map_io, 182 .handle_irq = gic_handle_irq, 183 .init_machine = exynos5_dt_machine_init, 184 .init_late = exynos_init_late, 185 .timer = &exynos4_timer, 186 .dt_compat = exynos5_dt_compat, 187 .restart = exynos5_restart, 188 .reserve = exynos5_reserve, 189 MACHINE_END
它的.init_machine成員函數就針對不一樣的machine進行了不一樣的分支處理。
26 static void __init exynos5_dt_machine_init(void) 127 { 128 … 149 150 if (of_machine_is_compatible("samsung,exynos5250")) 151 of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table, 152 exynos5250_auxdata_lookup, NULL); 153 else if (of_machine_is_compatible("samsung,exynos5440")) 154 of_platform_populate(NULL, of_default_bus_match_table, 155 exynos5440_auxdata_lookup, NULL); 156 }
使用Device Tree後，驅動須要與.dts中描述的設備結點進行匹配，從而引起驅動的probe()函數執行。對於platform_driver而言，須要添加一個OF匹配表，如前文的.dts文件的"acme,a1234-i2c-bus"兼容I2C控制器結點的OF匹配表能夠是：
436 static const struct of_device_id a1234_i2c_of_match[] = { 437 { .compatible = "acme,a1234-i2c-bus ", }, 438 {}, 439 }; 440 MODULE_DEVICE_TABLE(of, a1234_i2c_of_match); 441 442 static struct platform_driver i2c_a1234_driver = { 443 .driver = { 444 .name = "a1234-i2c-bus ", 445 .owner = THIS_MODULE, 449 .of_match_table = a1234_i2c_of_match, 450 }, 451 .probe = i2c_a1234_probe, 452 .remove = i2c_a1234_remove, 453 }; 454 module_platform_driver(i2c_a1234_driver);
對於I2C和SPI從設備而言，一樣也能夠透過of_match_table添加匹配的.dts中的相關結點的compatible屬性，如sound/soc/codecs/wm8753.c中的：
1533 static const struct of_device_id wm8753_of_match[] = { 1534 { .compatible = "wlf,wm8753", }, 1535 { } 1536 }; 1537 MODULE_DEVICE_TABLE(of, wm8753_of_match); 1587 static struct spi_driver wm8753_spi_driver = { 1588 .driver = { 1589 .name = "wm8753", 1590 .owner = THIS_MODULE, 1591 .of_match_table = wm8753_of_match, 1592 }, 1593 .probe = wm8753_spi_probe, 1594 .remove = wm8753_spi_remove, 1595 }; 1640 static struct i2c_driver wm8753_i2c_driver = { 1641 .driver = { 1642 .name = "wm8753", 1643 .owner = THIS_MODULE, 1644 .of_match_table = wm8753_of_match, 1645 }, 1646 .probe = wm8753_i2c_probe, 1647 .remove = wm8753_i2c_remove, 1648 .id_table = wm8753_i2c_id, 1649 };
不過這邊有一點須要提醒的是，I2C和SPI外設驅動和Device Tree中設備結點的compatible 屬性還有一種弱式匹配方法，就是別名匹配。compatible 屬性的組織形式爲<manufacturer>,<model>，別名其實就是去掉compatible 屬性中逗號前的manufacturer前綴。關於這一點，可查看drivers/spi/spi.c的源代碼，函數spi_match_device()暴露了更多的細節，若是別名出如今設備spi_driver的id_table裏面，或者別名與spi_driver的name字段相同，SPI設備和驅動均可以匹配上：
90 static int spi_match_device(struct device *dev, struct device_driver *drv) 91 { 92 const struct spi_device *spi = to_spi_device(dev); 93 const struct spi_driver *sdrv = to_spi_driver(drv); 94 95 /* Attempt an OF style match */ 96 if (of_driver_match_device(dev, drv)) 97 return 1; 98 99 /* Then try ACPI */ 100 if (acpi_driver_match_device(dev, drv)) 101 return 1; 102 103 if (sdrv->id_table) 104 return !!spi_match_id(sdrv->id_table, spi); 105 106 return strcmp(spi->modalias, drv->name) == 0; 107 } 71 static const struct spi_device_id *spi_match_id(const struct spi_device_id *id, 72 const struct spi_device *sdev) 73 { 74 while (id->name[0]) { 75 if (!strcmp(sdev->modalias, id->name)) 76 return id; 77 id++; 78 } 79 return NULL; 80 }
4. 經常使用OF API
在Linux的BSP和驅動代碼中，還常常會使用到Linux中一組Device Tree的API,這些API一般被冠以of_前綴，它們的實現代碼位於內核的drivers/of目錄。這些經常使用的API包括：
int of_device_is_compatible(const struct device_node *device,const char *compat);
判斷設備結點的compatible 屬性是否包含compat指定的字符串。當一個驅動支持2個或多個設備的時候，這些不一樣.dts文件中設備的compatible 屬性都會進入驅動 OF匹配表。所以驅動能夠透過Bootloader傳遞給內核的Device Tree中的真正結點的compatible 屬性以肯定到底是哪種設備，從而根據不一樣的設備類型進行不一樣的處理。如drivers/pinctrl/pinctrl-sirf.c即兼容於"sirf,prima2-pinctrl"，又兼容於"sirf,prima2-pinctrl"，在驅動中就有相應分支處理：
if (of_device_is_compatible(np, "sirf,marco-pinctrl")) is_marco = 1; struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from, const char *type, const char *compatible);
根據compatible屬性，得到設備結點。遍歷Device Tree中全部的設備結點，看看哪一個結點的類型、compatible屬性與本函數的輸入參數匹配，大多數狀況下，from、type爲NULL。
int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np, const char *propname, u8 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u16_array(const struct device_node *np, const char *propname, u16 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np, const char *propname, u32 *out_values, size_t sz); int of_property_read_u64(const struct device_node *np, const char propname, u64 *out_value);
讀取設備結點np的屬性名爲propname，類型爲八、1六、3二、64位整型數組的屬性。對於32位處理器來說，最經常使用的是of_property_read_u32_array()。如在arch/arm/mm/cache-l2x0.c中，透過以下語句讀取L2 cache的"arm,data-latency"屬性：
of_property_read_u32_array(np, "arm,data-latency",data, ARRAY_SIZE(data));
在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dts中，含有"arm,data-latency"屬性的L2 cache結點以下：
L2: cache-controller@1e00a000 { 138 compatible = "arm,pl310-cache"; 139 reg = <0x1e00a000 0x1000>; 140 interrupts = <0 43 4>; 141 cache-level = <2>; 142 arm,data-latency = <1 1 1>; 143 arm,tag-latency = <1 1 1>; 144 }
有些狀況下，整形屬性的長度可能爲1，因而內核爲了方便調用者，又在上述API的基礎上封裝出了更加簡單的讀單一整形屬性的API，它們爲int of_property_read_u8()、of_property_read_u16()等，實現於include/linux/of.h：
513 static inline int of_property_read_u8(const struct device_node *np, 514 const char *propname, 515 u8 *out_value) 516 { 517 return of_property_read_u8_array(np, propname, out_value, 1); 518 } 519 520 static inline int of_property_read_u16(const struct device_node *np, 521 const char *propname, 522 u16 *out_value) 523 { 524 return of_property_read_u16_array(np, propname, out_value, 1); 525 } 526 527 static inline int of_property_read_u32(const struct device_node *np, 528 const char *propname, 529 u32 *out_value) 530 { 531 return of_property_read_u32_array(np, propname, out_value, 1); 532 }
int of_property_read_string(struct device_node *np, const char propname, const char **out_string); int of_property_read_string_index(struct device_node *np, const char *propname, int index, const char **output);
前者讀取字符串屬性，後者讀取字符串數組屬性中的第index個字符串。如drivers/clk/clk.c中的of_clk_get_parent_name()透過of_property_read_string_index()遍歷clkspec結點的全部"clock-output-names"字符串數組屬性。
1759 const char *of_clk_get_parent_name(struct device_node *np, int index) 1760 { 1761 struct of_phandle_args clkspec; 1762 const char *clk_name; 1763 int rc; 1764 1765 if (index < 0) 1766 return NULL; 1767 1768 rc = of_parse_phandle_with_args(np, "clocks", "#clock-cells", index, 1769 &clkspec); 1770 if (rc) 1771 return NULL; 1772 1773 if (of_property_read_string_index(clkspec.np, "clock-output-names", 1774 clkspec.args_count ? clkspec.args[0] : 0, 1775 &clk_name) < 0) 1776 clk_name = clkspec.np->name; 1777 1778 of_node_put(clkspec.np); 1779 return clk_name; 1780 } 1781 EXPORT_SYMBOL_GPL(of_clk_get_parent_name);
static inline bool of_property_read_bool(const struct device_node *np, const char *propname);
若是設備結點np含有propname屬性，則返回true，不然返回false。通常用於檢查空屬性是否存在。
void __iomem *of_iomap(struct device_node *node, int index);
經過設備結點直接進行設備內存區間的 ioremap()，index是內存段的索引。若設備結點的reg屬性有多段，可經過index標示要ioremap的是哪一段，只有1段的狀況，index爲0。採用Device Tree後，大量的設備驅動經過of_iomap()進行映射，而再也不經過傳統的ioremap。
unsigned int irq_of_parse_and_map(struct device_node *dev, int index);
透過Device Tree或者設備的中斷號，其實是從.dts中的interrupts屬性解析出中斷號。若設備使用了多箇中斷，index指定中斷的索引號。
還有一些OF API，這裏不一一列舉，具體可參考include/linux/of.h頭文件。
參考：http://www.loongnix.org/index.php/Arm_Linux3.x%E7%9A%84%E8%AE%BE%E5%A4%87%E6%A0%91
- 1. ARM 設備樹
- 2. arm設備樹和xen
- 3. ARM Linux&設備樹（Device Tree）
- 4. ARM Linux 3.x的設備樹（Device Tree）
- 5. ARM Linux 3.x的設備樹(Device Tree)
- 6. 第18章 ARM Linux設備樹之二（設備樹的組成和結構）
- 7. 《linux設備驅動開發詳解》筆記——18 ARM linux設備樹
- 8. Linux 設備樹
- 9. 設備樹
- 10. 設備樹（三）
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