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[linux] Linux dts、dtsi、dtc、dtb整理

时间：2024-11-11 19:44:12浏览次数：3  
标签：dtc dtb cells 节点 compatible linux dts reg 属性

参考链接

设备树属性解读_设备树reg属性解析-CSDN博客

高通平台8953 Linux DTS(Device Tree Source)设备树详解之一(背景基础知识篇)_高通提取dtb-CSDN博客

高通平台8953 Linux DTS(Device Tree Source)设备树详解之一(背景基础知识篇)-腾讯云开发者社区-腾讯云

高通平台msm8953 Linux DTS(Device Tree Source)设备树详解之二（DTS设备树匹配过程） - fire909090 - 博客园

dts(device tree source 设备树源文件)

        dts文件是一种ASCII文本格式的设备树描述文件，此文件适合人类阅读主要是给用户看的。一个dts文件对应一个ARM的设备，一般放置在arch/arm/boot/dts/中。

DTS的加载过程

如果要使用Device Tree，首先用户要了解自己的硬件配置和系统运行参数，并把这些信息组织成Device Tree source file。通过DTC（Device Tree Compiler），可以将这些适合人类阅读的Device Tree source file变成适合机器处理的Device Tree binary file（有一个更好听的名字，DTB，device tree blob）。在系统启动的时候，boot program（例如：firmware、bootloader）可以将保存在flash中的DTB copy到内存（当然也可以通过其他方式，例如可以通过bootloader的交互式命令加载DTB，或者firmware可以探测到device的信息，组织成DTB保存在内存中），并把DTB的起始地址传递给client program（例如OS kernel，bootloader或者其他特殊功能的程序）。对于计算机系统（computer system），一般是firmware->bootloader->OS，对于嵌入式系统，一般是bootloader->OS。

dts的格式

sdx35为例

/dts-v1/;   /*dts版本号*/

#include "sdxbaagha.dtsi"  /*引用的dtsi文件*/
#include "sdxbaagha-mtp.dtsi"    /*引用的dtsi文件*/

/*root根节点*/
/ {
	model = "Qualcomm Technologies, Inc. SDXBAAGHA MTP 256M"; /*root节点属性*/
	compatible = "qcom,sdxbaagha-mtp",
		"qcom,sdxbaagha", "qcom,mtp";/*定义系统属性*/
	qcom,board-id = <0x10008 0x103>, <0x10008 0x203>;/*定义board-id*/
};

上述.dts文件中,root结点"/"的compatible 属性"qcom,sdxbaagha-mtp",
        "qcom,sdxbaagha", "qcom,mtp";定义了系统的名称，它的组织形式为：<manufacturer>,<model>。Linux内核透过root结点"/"的compatible 属性即可判断它启动的是什么machine。
在.dts文件的每个设备，都有一个compatible 属性，compatible属性用户驱动和设备的绑定。compatible 属性是一个字符串的列表，列表中的第一个字符串表征了结点代表的确切设备，形式为"<manufacturer>,<model>"，其后的字符串表征可兼容的其他设备 。compatible属性的第2个字符串明显比第1个字符串涵盖的范围更广 

        当然devicetree的根节点也是需要和板子进行匹配的，这个匹配信息存放在sbl（second boot loader）中，对应dts文件中描述的board-id（上面代码中的qcom,board-id属性），通过共享内存传递给bootloader，由bootloader将此board-id匹配dts文件（devicetree的根节点文件），将由dtc编译后的dts文件（dtb文件）加载到内存，然后在kernel中展开dts树，并且挂载dts树上的所有设备。（cat /proc/cmdline 查看cmdline）

Dts中相关符号的含义

/        根节点

@     如果设备有地址，则由此符号指定

&     引用节点

:        冒号前的label是为了方便引用给节点起的别名，此label一般使用为&label

,        属性名称中可以包含逗号。如compatible属性的名字 组成方式为"[manufacturer], [model]"，加入厂商名是为了避免重名。自定义属性名中通常也要有厂商名，并以逗号分隔。

# #并不表示注释。如 #address-cells ，#size-cells 用来决定reg属性的格式。

        空属性并不一定表示没有赋值。如 interrupt-controller 一个空属性用来声明这个node接收中断信号

数据类型

“”     引号中的为字符串，字符串数组：”strint1”,”string2”,”string3”

< >    尖括号中的为32位整形数字，整形数组<12 3 4>

[ ]      方括号中的为32位十六进制数，十六机制数据[0x11 0x12 0x13]  其中0x可省略

构成节点名的有效字符：

0-9a-zA-Z,._+-

构成属性名的有效字符：

0-9a-zA-Z,._+?#

DTS中几个难理解的属性的解释

a. 地址

设备的地址特性根据一下几个属性来控制：

reg  
#address-cells  
#size-cells  

reg意为region，区域。格式为：

  1. reg = <address1length1 [address2 length2] [address3 length3]>;  

父类的address-cells和size-cells决定了子类的相关属性要包含多少个cell，如果子节点有特殊需求的话，可以自己再定义，这样就可以摆脱父节点的控制。

address-cells决定了address1/2/3包含几个cell，size-cells决定了length1/2/3包含了几个cell。本地模块例如：

spi@10115000{  
        compatible = "arm,pl022";  
        reg = <0x10115000 0x1000 >;  
};  

位于0x10115000的SPI设备申请地址空间，起始地址为0x10115000，长度为0x1000，即属于这个SPI设备的地址范围是0x10115000~0x10116000。

实际应用中，有另外一种情况，就是通过外部芯片片选激活模块。例如，挂载在外部总线上，需要通过片选线工作的一些模块：

external-bus{  
    #address-cells = <2>  
    #size-cells = <1>;  
   
    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>;  
    };  
};  

external-bus使用两个cell来描述地址，一个是片选序号，另一个是片选序号上的偏移量。而地址空间长度依然用一个cell来描述。所以以上的子设备们都需要3个cell来描述地址空间属性——片选、偏移量、地址长度。在上个例子中，有一个例外，就是i2c控制器模块下的rtc模块。因为I2C设备只是被分配在一个地址上，不需要其他任何空间，所以只需要一个address的cell就可以描述完整，不需要size-cells。

当需要描述的设备不是本地设备时，就需要描述一个从设备地址空间到CPU地址空间的映射关系，这里就需要用到ranges属性。还是以上边的external-bus举例：

#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  
};  

ranges属性为一个地址转换表。表中的每一行都包含了子地址、父地址、在自地址空间内的区域大小。他们的大小（包含的cell）分别由子节点的address-cells的值、父节点的address-cells的值和子节点的size-cells来决定。以第一行为例：

·        0 0 两个cell，由子节点external-bus的address-cells=<2>决定；

·        0x10100000 一个cell，由父节点的address-cells=<1>决定；

·        0x10000 一个cell，由子节点external-bus的size-cells=<1>决定。
最终第一行说明的意思就是：片选0，偏移0（选中了网卡），被映射到CPU地址空间的0x10100000~0x10110000中，地址长度为0x10000。

b. 中断

描述中断连接需要四个属性：
1. interrupt-controller 一个空属性用来声明这个node接收中断信号；
2. #interrupt-cells 这是中断控制器节点的属性，用来标识这个控制器需要几个单位做中断描述符；
3. interrupt-parent 标识此设备节点属于哪一个中断控制器，如果没有设置这个属性，会自动依附父节点的；
4. interrupts 一个中断标识符列表，表示每一个中断输出信号。

如果有两个，第一个是中断号，第二个是中断类型，如高电平、低电平、边缘触发等触发特性。对于给定的中断控制器，应该仔细阅读相关文档来确定其中断标识该如何解析。一般如下：

二个cell的情况

第一个值： 该中断位于他的中断控制器的索引；

第二个值：触发的type

固定的取值如下：

        1 = low-to-high edge triggered
        2 = high-to-low edge triggered
        4 = active high level-sensitive
        8 = active low level-sensitive

三个cell的情况

第一个值：中断号

第二个值：触发的类型

第三个值：优先级，0级是最高的，7级是最低的；其中0级的中断系统当做 FIQ处理。

c. 其他

除了以上规则外，也可以自己加一些自定义的属性和子节点，但是一定要符合以下的几个规则：

1.    新的设备属性一定要以厂家名字做前缀，这样就可以避免他们会和当前的标准属性存在命名冲突问题；

2.    新加的属性具体含义以及子节点必须加以文档描述，这样设备驱动开发者就知道怎么解释这些数据了。描述文档中必须特别说明compatible的value的意义，应该有什么属性，可以有哪个（些）子节点，以及这代表了什么设备。每个独立的compatible都应该由单独的解释。

新添加的这些要发送到[email protected]邮件列表中进行review，并且检查是否会在将来引发其他的问题。

dtsi

       由于dts中包含了很多公共部分，linux内核为了简化，将Soc公共部分提炼为.dtsi文件。 由于一个SOC可能有多个不同的电路板，而每个电路板拥有一个 *.dts。这些dts势必会存在许多共同部分，为了减少代码的冗余，设备树将这些共同部分提炼保存在*.dtsi文件中，供不同的dts共同使用。*.dtsi的使用方法，类似于C语言的头文件，在dts文件中需要进行include *.dtsi文件。同时dtsi本身也支持include 另一个dtsi文件。

dtsi格式

#include "sdxbaagha.dtsi" /*引用文件*/
/ {
};

&chosen {
	bootargs = "pcie_ports=compat cpufreq.default_governor=performance";
	linux,initrd-start = <0x87700000>; /*启动地址*/
};

&soc {
	pcie0: qcom,pcie@1bf0000 {
		status = "disabled";
	};
};

/delete-node/ &mem_dump;  /*删除节点*/
&reserved_memory {
	mpss_audio_mem: mpss_audio_region@82e00000 {
		no-map;
		reg = <0x82e00000 0x3300000>;
	};

	trusted_apps_mem: trusted_apps_region@82680000 {
		no-map;
		reg = <0x82680000 0x29a000>;
	};

	system_cma: linux,cma {
		compatible = "shared-dma-pool";
		alloc-ranges = <0x00000000 0xffffffff>;
		reusable;
		alignment = <0x400000>;
		size = <0x400000>;
		linux,cma-default;
	};
};

&ethqos_hw {
	status = "disabled";
};

&soc {
	mem_dump {
		compatible = "qcom,mem-dump";
		memory-region = <&system_cma>;

		etr_reg {
			qcom,dump-size = <0x1000>;
			qcom,dump-id = <0x100>;
		};
	};
};

dtsi中编码地址信息

  •     reg
  •     #address-cells
  •     #size-cells

reg的组织形式为

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

其中的每一组address length表明了设备使用的一个地址范围。

每个可编址设备都有 reg，它是一个元组表，形式：reg=<地址1 长度1 [地址2 长度2] [地址3 长度3]>. 每个元组都表示该设备使用的一个地址范围。 每个地址值是一个或多个32位整数列表，成为cell，长度值也可以是一个cell列表或者空。 父节点的#address-cells 和 #size-cells 属性用来声明各个字段的cell的数量==也就是说解释一个reg属性需要用到父节点的#address-cells 和 #size-cells的值；
例如：

i2c主机控制器是一个父节点，地址长度为一个32位整数，地址长度为0. s5m8767_pmic是i2c主机控制器下的一个子节点，地址为0x66；
如果一个节点有reg属性，那么该节点名字就必须包含设备地址=reg属性里边第一个值

mtk ethernet

&eth {
	...
	mdio: mdio-bus {
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <0>;

	gmac1: mac@1 {
		compatible = "mediatek,eth-mac";
		reg = <1>;
		phy-mode = "sgmii";
		phy-handle = <&phy5>;
	};

    phy5: phy@5 {
		compatible = "ethernet-phy-idc0ff.0421";
		reg = <1>;
		phy-mode = "sgmii";
		full-duplex;
		pause;
	};

 

dtc

      DTC为编译工具，它可以将.dts文件编译成.dtb文件。DTC的源码位于内核的scripts/dtc目录，内核选中CONFIG_OF，编译内核的时候，主机可执行程序DTC就会被编译出来。 即scripts/dtc/Makefile中

dtb(dtb - device tree blob设备树二进制文件)

        DTC编译*.dts生成的二进制文件(*.dtb)，bootloader在引导内核时，会预先读取*.dtb到内存，进而由内核解析

标签：dtc,dtb,cells,节点,compatible,linux,dts,reg,属性
From： https://blog.csdn.net/wgl307293845/article/details/143628473

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