Device Tree（二）詳解-2
概念
Linux核心從3.x開始引入裝置樹的概念，用於實現驅動程式碼與裝置資訊相分離。在裝置樹出現以前，所有關於裝置的具體資訊都要寫在驅動裡，一旦外圍裝置變化，驅動程式碼就要重寫。引入了裝置樹之後，驅動程式碼只負責處理驅動的邏輯，而關於裝置的具體資訊存放到裝置樹檔案中，這樣，如果只是硬體介面資訊的變化而沒有驅動邏輯的變化，驅動開發者只需要修改裝置樹檔案資訊，不需要改寫驅動程式碼。比如在ARM Linux內，一個.dts(device tree source)檔案對應一個ARM的machine，一般放置在核心的"arch/arm/boot/dts/"目錄內，比如exynos4412參考板的板級裝置樹檔案就是"arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts"
$make dtbs命令編譯成二進位制的.dtb檔案供核心驅動使用。
基於同樣的軟體分層設計的思想，由於一個SoC可能對應多個machine，如果每個machine的裝置樹都寫成一個完全獨立的.dts檔案，那麼勢必相當一些.dts檔案有重複的部分，為了解決這個問題，Linux裝置樹目錄把一個SoC公用的部分或者多個machine共同的部分提煉為相應的.dtsi檔案。這樣每個.dts就只有自己差異的部分，公有的部分只需要"include"相應的.dtsi檔案, 這樣就是整個裝置樹的管理更加有序。我這裡用`Linux4.8.5原始碼自帶的dm9000網絡卡為例來分析裝置樹的使用和移植。這個網絡卡的裝置樹節點資訊在"Documentation/devicetree/bindings/net/davicom-dm9000.txt"
裝置樹框架
裝置樹用樹狀結構描述裝置資訊，它有以下幾種特性
- 每個裝置樹檔案都有一個根節點，每個裝置都是一個節點。
- 節點間可以巢狀，形成父子關係，這樣就可以方便的描述裝置間的關係。
- 每個裝置的屬性都用一組key-value對(鍵值對)來描述。
- 每個屬性的描述用
;結束
所以，一個裝置樹的基本框架可以寫成下面這個樣子
/{ //根節點 node1{ //node1是節點名，是/的子節點 key=value; //node1的屬性 ... node2{ //node2是node1的子節點 key=value; //node2的屬性 ... } } //node1的描述到此為止 node3{ key=value; ... } }
節點名
理論個節點名只要是長度不超過31個字元的ASCII字串即可，此外
Linux核心還約定裝置名應寫成形如<name>[@<unit_address>]的形式，其中name就是裝置名，unit_address就是裝置地址，如果有應該寫上，下面就是典型節點名的寫法
Linux中的裝置樹還包括幾個特殊的節點，比如chosen，chosen節點不描述一個真實裝置，而是用於firmware傳遞一些資料給OS，比如bootloader傳遞核心啟動引數給核心
引用
當我們找一個節點的時候，我們必須書寫完整的節點路徑，這樣當一個節點巢狀比較深的時候就不是很方便，所以，裝置樹允許我們用下面的形式為節點標註引用(起別名)，藉以省去冗長的路徑。這樣就可以實現類似函式呼叫的效果。編譯裝置樹的時候，相同的節點的不同屬性資訊都會被合併到裝置節點中，而相同的屬性會被覆蓋，使用引用可以避免移植者四處找節點，直接在板級.dts增改即可。
下面的例子中就是直接引用了dtsi中的一個節點，並向其中新增/修改新的屬性資訊
KEY
在裝置樹中，鍵值對是描述屬性的方式，比如，Linux驅動中可以通過裝置節點中的"compatible"這個屬性查詢裝置節點。
Linux裝置樹語法中定義了一些具有規範意義的屬性，包括：compatible, address, interrupt等，這些資訊能夠在核心初始化找到節點的時候，自動解析生成相應的裝置資訊。此外，還有一些Linux核心定義好的，一類裝置通用的有預設意義的屬性，這些屬性一般不能被核心自動解析生成相應的裝置資訊，但是核心已經編寫的相應的解析提取函式，常見的有 "mac_addr"，"gpio"，"clock"，"power"。"regulator" 等等。
compatible
裝置節點中對應的節點資訊已經被核心構造成struct platform_device。驅動可以通過相應的函式從中提取資訊。compatible屬性是用來查詢節點的方法之一，另外還可以通過節點名或節點路徑查詢指定節點。dm9000驅動中就是使用下面這個函式通過裝置節點中的"compatible"屬性提取相應的資訊，所以二者的字串需要嚴格匹配。
address
(幾乎)所有的裝置都需要與CPU的IO口相連，所以其IO埠資訊就需要在裝置節點節點中說明。常用的屬性有
- #address-cells，用來描述子節點"reg"屬性的地址表中用來描述首地址的cell的數量，
- #size-cells，用來描述子節點"reg"屬性的地址表中用來描述地址長度的cell的數量。
有了這兩個屬性，子節點中的"reg"就可以描述一塊連續的地址區域。下例中，父節點中指定了"#address-cells = <2>" "#size-cells = <1>"，則子節點dev-bootscs0中的reg中的前兩個數表示一個地址，最後的0x4表示地址跨度是0x4
interrupts
一個計算機系統中大量裝置都是通過中斷請求CPU服務的，所以裝置節點中就需要在指定中斷號。常用的屬性有
- interrupt-controller 一個空屬性用來宣告這個node接收中斷訊號
- #interrupt-cells，是中斷控制器節點的屬性，用來標識這個控制器需要幾個單位做中斷描述符,用來描述子節點中"interrupts"屬性使用了父節點中的interrupts屬性的具體的哪個值。一般，如果父節點的該屬性的值是3，則子節點的interrupts一個cell的三個32bits整數值分別為:<中斷域 中斷 觸發方式>,如果父節點的該屬性是2，則是<中斷 觸發方式>
- interrupt-parent,標識此裝置節點屬於哪一個中斷控制器，如果沒有設定這個屬性，會自動依附父節點的
- interrupts,一箇中斷識別符號列表，表示每一箇中斷輸出訊號
這裡，在我板子上的dm9000的的裝置節點中，"interrupt-parent"使用了exynos4x12-pinctrl.dtsi（被板級裝置樹的exynos4412.dtsi包含）中的gpx0節點的引用，而在gpx0節點中，指定了"#interrupt-cells = <2>;"，所以在dm9000中的屬性"interrupts = <6 4>;"表示指定gpx0中的屬性"interrupts"中的"<0 22 0>"，通過查閱exynos4412的手冊知道，對應的中斷號是EINT[6]。
gpio
gpio也是最常見的IO口，常用的屬性有
- "gpio-controller"，用來說明該節點描述的是一個gpio控制器
- "#gpio-cells"，用來描述gpio使用節點的屬性一個cell的內容，即
屬性 = <&引用GPIO節點別名 GPIO標號 工作模式>
驅動自定義key
針對具體的裝置，有部分屬性很難做到通用，需要驅動自己定義好，通過核心的屬性提取解析函式進行值的獲取，比如dm9000節點中的下面這句就是自定義的節點屬性，用以表示配置EEPROM不可用。
VALUE
dts描述一個鍵的值有多種方式，當然，一個鍵也可以沒有值
字串資訊
32bit無符號整型陣列資訊
二進位制數陣列
字串雜湊表
混合形式
上述幾種的混合形式
裝置樹/驅動移植
裝置樹就是為驅動服務的，配置好裝置樹之後還需要配置相應的驅動才能檢測配置是否正確。比如dm9000網絡卡，就需要首先將示例資訊掛接到我們的板級裝置樹上，並根據晶片手冊和電路原理圖將相應的屬性進行配置，再配置相應的驅動。需要注意的是，dm9000的地址線一般是接在片選線上的，我這裡用的exynos4412，接在了bank1，所以是"<0x50000000 0x2 0x50000004 0x2>"
最終的配置結果是：
勾選相應的選項將dm9000的驅動編譯進核心。
make menuconfig
[*] Networking support --->
Networking options --->
<*> Packet socket
<*>Unix domain sockets
[*] TCP/IP networking
[*] IP: kernel level autoconfiguration
Device Drivers --->
[*] Network device support --->
[*] Ethernet driver support (NEW) --->
<*> DM9000 support
File systems --->
[*] Network File Systems (NEW) --->
<*> NFS client support
[*] NFS client support for NFS version 3
[*] NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension
[*] Root file system on NFS
執行make uImage;make dtbs,tftp下載，成功載入nfs根檔案系統並進入系統，表示網絡卡移植成功