21天学习挑战赛（2）图解设备树的使用

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原文地址：RK3399平台开发系列讲解（内核设备树篇）3.2、图解Kernel Device Tree(设备树)的使用

以前也接触过 Linux 的内核，主要就是编写一些小的驱动，调试一些模块，但没有真正地去研究过内核底层，因为底层已经由芯片厂商整理好，无需我去调试。现在趁着这个 21 天学习挑战赛，我打算认真学习一下 Linux 内核的一些基本知识，说不定以后能用上。

学习日记

设备树包含的硬件信息有哪些？

设备树 Device Tree 可以描述的硬件信息包括：

• CPUs
• Memory
• Buses
• Peripheral Connections
• Interrupt Controllers
• GPIO Controllers
• Clock Controllers

设备树示例

下面是一个 Device Tree 的示例（来自课程原文），重要的属性包括 compatible、reg、clocks、interrupts 和 status。这些属性的具体介绍写在后面的章节。下图摘自原文。

设备树语法解析

设备树的结构很简单，主要由 Node（节点）和 Property（属性）组成。比如上图就是一个 Node，系统中每个设备都用一个 Node 来描述，这些 Node 被组织成树状结构。每个 Node 中包含了若干的 Property/Value 来描述 Node 的一些特性。

每个 Node 用 node name 进行标识，节点名字由 node-name 和 unit-address 组成。node-name 说明了设备的名字，必须使用字符开头，unit-address 为此设备的主地址，要求唯一且与此节点的 reg 属性的开始地址一致。

设备树格式示例：

	[label:] node-name[@unit-address] {
    
		[properties definitions]
		[child nodes]
	}

“[ ]” 表示可选项，label 是 Node 的标识，便于在 dts 文件中引用。 child node 的格式和 node 完全相同。

特殊节点介绍

根节点

一个设备树只能有一个根节点（root node），至少需要由 cpu 和 memory 节点组成。

例如（原文的示例）

/ {
    
	compatible = "rockchip,rk3399";

	interrupt-parent = <&gic>;
	#address-cells = <2>;
	#size-cells = <2>;
	cpus {
    
		......
	}

别名节点

aliases 节点可以用来定义别名节点。在引用一个节点时需要指定其完整地址，如果每次引用都要写完整的地址，未免有些麻烦，而 aliases 可以解决这个问题。下图摘自原文。

CPU 节点

前面提到，根节点必须有一个 cpu 节点，下面的例子摘自原文：

	cpus {
    
		#address-cells = <2>;
		#size-cells = <0>;

		cpu_l0: [email protected]0 {
    
			device_type = "cpu";
			compatible = "arm,cortex-a53", "arm,armv8";
			reg = <0x0 0x0>;
			enable-method = "psci";
			#cooling-cells = <2>; /* min followed by max */
			clocks = <&cru ARMCLKL>;
			dynamic-power-coefficient = <100>;
		};

Memory 节点

memory device node 是所有设备树文件的必备节点，它描述了系统的物理内存布局。

可选节点

chosen 主要用来描述由系统硬件指定的运行参数，并不是一个真实的设备，该节点主要是为了 uboot 向 Linux 内核传递数据。重点是 bootargs 这个参数，例如：

chosen {
            bootargs = "console=ttymxc0,115200";    }; 

属性

compatible 属性 和 model 属性

compatible 属性通常用来实现 device 和 driver 的适配，推荐格式为 “manufacturer,model”

驱动文件中一般都有一个 OF 匹配表，里面有一些 compatible 值，如果设备节点的 compatible 与驱动 OF 匹配表中任何一个相同，那么表示该设备可以使用这个驱动。

model 属性用来表示型号，一般用来描述设备模块的信息，如名字。

寻址属性

如果设备节点中有寻址需求（定义了 reg），那就必须要定义下面这两个属性：

• #address-cells
• #size-cells

‘#’ 符号表示 number 的意思，#address-cells 用来描述 sub node 中 reg 属性的地址域特性，即要用多少个 u32 来描述地址域。如：

reg = <address1 length1 [address2 length2] [address3 length3] ... >

#size-cells 用来表示地址长度。

下图摘自原文：

中断

中断属性包括 interrupt-controller，#interrupt-celles，interrupt-parent 和 interrupts。

暂时先不学习。

节点状态

设备树中一般使用 okay 和 disabled 来打开或关闭设备，下面是一些与设备状态有关的值：

值	描述
“okay”	设备可操作（已开启）
“diable”	设备不可操作（已关闭）
“fail”	设备不可操作，设备检测到了一些错误
“fail-sss”	同 “fail”

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