ARM Linux 3.x的裝置樹(Device Tree)【轉】
宋寶華 Barry Song <[email protected]>
1. ARM Device Tree起源
Linus Torvalds在2011年3月17日的ARM Linux郵件列表宣稱“this whole ARM thing is a f*cking pain in the ass”,引發ARM Linux社群的地震,隨後ARM社群進行了一系列的重大修正。在過去的ARM Linux中,arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx中充斥著大量的垃圾程式碼,相當多數的程式碼只是在描述板級細節,而這些板級細節對於核心來講,不過是垃圾,如板上的platform裝置、resource、i2c_board_info、spi_board_info以及各種硬體的platform_data。讀者有興趣可以統計下常見的s3c2410、s3c6410等板級目錄,程式碼量在數萬行。
社群必須改變這種局面,於是PowerPC等其他體系架構下已經使用的Flattened Device Tree(FDT)進入ARM社群的視野。Device Tree是一種描述硬體的資料結構,它起源於 OpenFirmware (OF)。在Linux 2.6中,ARM架構的板極硬體細節過多地被硬編碼在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx,採用Device Tree後,許多硬體的細節可以直接透過它傳遞給Linux,而不再需要在kernel中進行大量的冗餘編碼。
Device Tree由一系列被命名的結點(node)和屬性(property)組成,而結點本身可包含子結點。所謂屬性,其實就是成對出現的name和value。在Device Tree中,可描述的資訊包括(原先這些資訊大多被hard code到kernel中):
- CPU的數量和類別
- 記憶體基地址和大小
- 匯流排和橋
- 外設連線
- 中斷控制器和中斷使用情況
- GPIO控制器和GPIO使用情況
- Clock控制器和Clock使用情況
它基本上就是畫一棵電路板上CPU、匯流排、裝置組成的樹,Bootloader會將這棵樹傳遞給核心,然後核心可以識別這棵樹,並根據它展開出Linux核心中的platform_device、i2c_client、spi_device等裝置,而這些裝置用到的記憶體、IRQ等資源,也被傳遞給了核心,核心會將這些資源繫結給展開的相應的裝置。
2. Device Tree組成和結構
整個Device Tree牽涉面比較廣,即增加了新的用於描述裝置硬體資訊的文字格式,又增加了編譯這一文字的工具,同時Bootloader也需要支援將編譯後的Device Tree傳遞給Linux核心。
DTS (device tree source)
.dts檔案是一種ASCII 文字格式的Device Tree描述,此文字格式非常人性化,適合人類的閱讀習慣。基本上,在ARM Linux在,一個.dts檔案對應一個ARM的machine,一般放置在核心的arch/arm/boot/dts/目錄。由於一個SoC可能對應多個machine(一個SoC可以對應多個產品和電路板),勢必這些.dts檔案需包含許多共同的部分,Linux核心為了簡化,把SoC公用的部分或者多個machine共同的部分一般提煉為.dtsi,類似於C語言的標頭檔案。其他的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有如下一行:
/include/ "vexpress-v2m.dtsi"
當然,和C語言的標頭檔案類似,.dtsi也可以include其他的.dtsi,譬如幾乎所有的ARM SoC的.dtsi都引用了skeleton.dtsi。
.dts(或者其include的.dtsi)基本元素即為前文所述的結點和屬性:
[plain] view plaincopyprint?
- / {
- node1 {
- a-string-property = "A string";
- a-string-list-property = "first string", "second string";
- a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56];
- child-node1 {
- first-child-property;
- second-child-property = <1>;
- a-string-property = "Hello, world";
- };
- child-node2 {
- };
- };
- node2 {
- an-empty-property;
- a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */
- child-node1 {
- };
- };
- };
/ { node1 { a-string-property = "A string"; a-string-list-property = "first string", "second string"; a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56]; child-node1 { first-child-property; second-child-property = <1>; a-string-property = "Hello, world"; }; child-node2 { }; }; node2 { an-empty-property; a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */ child-node1 { }; }; };
上述.dts檔案並沒有什麼真實的用途,但它基本表徵了一個Device Tree原始檔的結構:
1個root結點"/";
root結點下面含一系列子結點,本例中為"node1" 和 "node2";
結點"node1"下又含有一系列子結點,本例中為"child-node1" 和 "child-node2";
各結點都有一系列屬性。這些屬性可能為空,如" an-empty-property";可能為字串,如"a-string-property";可能為字串陣列,如"a-string-list-property";可能為Cells(由u32整陣列成),如"second-child-property",可能為二進位制數,如"a-byte-data-property"。
下面以一個最簡單的machine為例來看如何寫一個.dts檔案。假設此machine的配置如下:
1個雙核ARM Cortex-A9 32位處理器;
ARM的local bus上的記憶體對映區域分佈了2個串列埠(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橋上又連線了SMC SMC91111 Ethernet(位於0x10100000)、I2C控制器(位於0x10160000)、64MB NOR Flash(位於0x30000000);
External bus橋上連線的I2C控制器所對應的I2C總線上又連線了Maxim DS1338實時鐘(I2C地址為0x58)。
其對應的.dts檔案為:
[plain] view plaincopyprint?
- / {
- compatible = "acme,coyotes-revenge";
- #address-cells = <1>;
- #size-cells = <1>;
- interrupt-parent = <&intc>;
- cpus {
- #address-cells = <1>;
- #size-cells = <0>;
- [email protected] {
- compatible = "arm,cortex-a9";
- reg = <0>;
- };
- [email protected] {
- compatible = "arm,cortex-a9";
- reg = <1>;
- };
- };
- [email protected] {
- compatible = "arm,pl011";
- reg = <0x101f0000 0x1000 >;
- interrupts = < 1 0 >;
- };
- [email protected] {
- compatible = "arm,pl011";
- reg = <0x101f2000 0x1000 >;
- interrupts = < 2 0 >;
- };
- [email protected] {
- compatible = "arm,pl061";
- reg = <0x101f3000 0x1000
- 0x101f4000 0x0010>;
- interrupts = < 3 0 >;
- };
- intc: [email protected] {
- compatible = "arm,pl190";
- reg = <0x10140000 0x1000 >;
- interrupt-controller;
- #interrupt-cells = <2>;
- };
- [email protected] {
- compatible = "arm,pl022";
- reg = <0x10115000 0x1000 >;
- interrupts = < 4 0 >;
- };
- 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
- [email protected],0 {
- compatible = "smc,smc91c111";
- reg = <0 0 0x1000>;
- interrupts = < 5 2 >;
- };
- [email protected],0 {
- compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
- #address-cells = <1>;
- #size-cells = <0>;
- reg = <1 0 0x1000>;
- interrupts = < 6 2 >;
- [email protected] {
- compatible = "maxim,ds1338";
- reg = <58>;
- interrupts = < 7 3 >;
- };
- };
- [email protected],0 {
- compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
- reg = <2 0 0x4000000>;
- };
- };
- };
/ { compatible = "acme,coyotes-revenge"; #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; interrupt-parent = <&intc>; cpus { #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; [email protected] { compatible = "arm,cortex-a9"; reg = <0>; }; [email protected] { compatible = "arm,cortex-a9"; reg = <1>; }; }; [email protected] { compatible = "arm,pl011"; reg = <0x101f0000 0x1000 >; interrupts = < 1 0 >; }; [email protected] { compatible = "arm,pl011"; reg = <0x101f2000 0x1000 >; interrupts = < 2 0 >; }; [email protected] { compatible = "arm,pl061"; reg = <0x101f3000 0x1000 0x101f4000 0x0010>; interrupts = < 3 0 >; }; intc: [email protected] { compatible = "arm,pl190"; reg = <0x10140000 0x1000 >; interrupt-controller; #interrupt-cells = <2>; }; [email protected] { compatible = "arm,pl022"; reg = <0x10115000 0x1000 >; interrupts = < 4 0 >; }; 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 [email protected],0 { compatible = "smc,smc91c111"; reg = <0 0 0x1000>; interrupts = < 5 2 >; }; [email protected],0 { compatible = "acme,a1234-i2c-bus"; #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; reg = <1 0 0x1000>; interrupts = < 6 2 >; [email protected] { compatible = "maxim,ds1338"; reg = <58>; interrupts = < 7 3 >; }; }; [email protected],0 { compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash"; reg = <2 0 0x4000000>; }; }; };
上述.dts檔案中,root結點"/"的compatible 屬性compatible = "acme,coyotes-revenge";定義了系統的名稱,它的組織形式為:<manufacturer>,<model>。Linux核心透過root結點"/"的compatible 屬性即可判斷它啟動的是什麼machine。
在.dts檔案的每個裝置,都有一個compatible 屬性,compatible屬性使用者驅動和裝置的繫結。compatible 屬性是一個字串的列表,列表中的第一個字串表徵了結點代表的確切裝置,形式為"<manufacturer>,<model>",其後的字串表徵可相容的其他裝置。可以說前面的是特指,後面的則涵蓋更廣的範圍。如在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2m.dtsi中的Flash結點:
[plain] view plaincopyprint?
- [email protected],00000000 {
- compatible = "arm,vexpress-flash", "cfi-flash";
- reg = <0 0x00000000 0x04000000>,
- <1 0x00000000 0x04000000>;
- bank-width = <4>;
- };
[email protected],00000000 { compatible = "arm,vexpress-flash", "cfi-flash"; reg = <0 0x00000000 0x04000000>, <1 0x00000000 0x04000000>; bank-width = <4>; };
compatible屬性的第2個字串"cfi-flash"明顯比第1個字串"arm,vexpress-flash"涵蓋的範圍更廣。
再比如,Freescale MPC8349 SoC含一個串列埠裝置,它實現了國家半導體(National Semiconductor)的ns16550 暫存器介面。則MPC8349串列埠裝置的compatible屬性為compatible = "fsl,mpc8349-uart", "ns16550"。其中,fsl,mpc8349-uart指代了確切的裝置, ns16550代表該裝置與National Semiconductor 的16550 UART保持了暫存器相容。
接下來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,並且二者的compatible 屬性為"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為:<name>[@<unit-address>],<>中的內容是必選項,[]中的則為可選項。name是一個ASCII字串,用於描述結點對應的裝置型別,如3com Ethernet介面卡對應的結點name宜為ethernet,而不是3com509。如果一個結點描述的裝置有地址,則應該給出@unit-address。多個相同型別裝置結點的name可以一樣,只要unit-address不同即可,如本例中含有[email protected]、[email protected]以及[email protected]與[email protected]這樣的同名結點。裝置的unit-address地址也經常在其對應結點的reg屬性中給出。ePAPR標準給出了結點命名的規範。
可定址的裝置使用如下資訊來在Device Tree中編碼地址資訊:
- reg
- #address-cells
- #size-cells
其中reg的組織形式為reg = <address1 length1 [address2 length2] [address3 length3] ... >,其中的每一組address length表明了裝置使用的一個地址範圍。address為1個或多個32位的整型(即cell),而length則為cell的列表或者為空(若#size-cells = 0)。address 和 length 欄位是可變長的,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欄位的長度。在本例中,root結點的#address-cells
= <1>;和#size-cells = <1>;決定了serial、gpio、spi等結點的address和length欄位的長度分別為1。cpus 結點的#address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;決定了2個cpu子結點的address為1,而length為空,於是形成了2個cpu的reg = <0>;和reg = <1>;。external-bus結點的#address-cells = <2>和#size-cells = <1>;決定了其下的ethernet、i2c、flash的reg欄位形如reg
= <0 0 0x1000>;、reg = <1 0 0x1000>;和reg = <2 0 0x4000000>;。其中,address欄位長度為0,開始的第一個cell(0、1、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)為length。特別要留意的是i2c結點中定義的 #address-cells = <1>;和#size-cells = <0>;又作用到了I2C總線上連線的RTC,它的address欄位為0x58,是裝置的I2C地址。
root結點的子結點描述的是CPU的檢視,因此root子結點的address區域就直接位於CPU的memory區域。但是,經過匯流排橋後的address往往需要經過轉換才能對應的CPU的memory對映。external-bus的ranges屬性定義了經過external-bus橋後的地址範圍如何對映到CPU的memory區域。
[plain] view plaincopyprint?
- 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 = <0 0 0x10100000 0x10000 // Chipselect 1, Ethernet 1 0 0x10160000 0x10000 // Chipselect 2, i2c controller 2 0 0x30000000 0x1000000>; // Chipselect 3, NOR Flash
ranges是地址轉換表,其中的每個專案是一個子地址、父地址以及在子地址空間的大小的對映。對映表中的子地址、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為2,父地址空間的#address-cells值為1,因此0 0 0x10100000 0x10000的前2個cell為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的地址空間被對映到CPU的0x10100000位置,第4個cell表示對映的大小為0x10000。ranges的後面2個專案的含義可以類推。
Device Tree中還可以中斷連線資訊,對於中斷控制器而言,它提供如下屬性:
interrupt-controller – 這個屬性為空,中斷控制器應該加上此屬性表明自己的身份;
#interrupt-cells – 與#address-cells 和 #size-cells相似,它表明連線此中斷控制器的裝置的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 – 裝置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: [email protected],而root結點的子結點並未指定interrupt-parent,因此它們都繼承了intc,即位於0x10140000的中斷控制器。
interrupts – 用到了中斷的裝置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。而具體每個cell又是什麼含義,一般由驅動的實現決定,而且也會在Device Tree的binding文件中說明。譬如,對於ARM GIC中斷控制器而言,#interrupt-cells為3,它3個cell的具體含義Documentation/devicetree/bindings/arm/gic.txt就有如下文字說明:
[plain] view plaincopyprint?
- 01 The 1st cell is the interrupt type; 0 for SPI interrupts, 1 for PPI
- 02 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
- 06 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
- 15 the 8 possible cpus attached to the GIC. A bit set to '1' indicated
- 16 the interrupt is wired to that CPU. Only valid for PPI interrupts.
01 The 1st cell is the interrupt type; 0 for SPI interrupts, 1 for PPI 02 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 06 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 15 the 8 possible cpus attached to the GIC. A bit set to '1' indicated 16 the interrupt is wired to that CPU. Only valid for PPI interrupts.
另外,值得注意的是,一個裝置還可能用到多箇中斷號。對於ARM GIC而言,若某裝置使用了SPI的168、169號2箇中斷,而言都是高電平觸發,則該裝置結點的interrupts屬性可定義為:interrupts = <0 168 4>, <0 169 4>;
除了中斷以外,在ARM Linux中clock、GPIO、pinmux都可以透過.dts中的結點和屬性進行描述。
DTC (device tree compiler)
將.dts編譯為.dtb的工具。DTC的原始碼位於核心的scripts/dtc目錄,在Linux核心使能了Device Tree的情況下,編譯核心的時候主機工具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核心的arch/arm/boot/dts/Makefile中,描述了當某種SoC被選中後,哪些.dtb檔案會被編譯出來,如與VEXPRESS對應的.dtb包括:
[plain] view plaincopyprint?
- dtb-$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS) += vexpress-v2p-ca5s.dtb \
- vexpress-v2p-ca9.dtb \
- vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb \
- vexpress-v2p-ca15_a7.dtb \
- xenvm-4.2.dtb
dtb-$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS) += vexpress-v2p-ca5s.dtb \ vexpress-v2p-ca9.dtb \ vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb \ vexpress-v2p-ca15_a7.dtb \ xenvm-4.2.dtb
在Linux下,我們可以單獨編譯Device Tree檔案。當我們在Linux核心下執行make dtbs時,若我們之前選擇了ARCH_VEXPRESS,上述.dtb都會由對應的.dts編譯出來。因為arch/arm/Makefile中含有一個dtbs編譯target專案。
Device Tree Blob (.dtb)
.dtb是.dts被DTC編譯後的二進位制格式的Device Tree描述,可由Linux核心解析。通常在我們為電路板製作NAND、SD啟動image時,會為.dtb檔案單獨留下一個很小的區域以存放之,之後bootloader在引導kernel的過程中,會先讀取該.dtb到記憶體。
Binding
對於Device Tree中的結點和屬性具體是如何來描述裝置的硬體細節的,一般需要文件來進行講解,文件的字尾名一般為.txt。這些文件位於核心的Documentation/devicetree/bindings目錄,其下又分為很多子目錄。
Bootloader
Uboot mainline 從 v1.1.3開始支援Device Tree,其對ARM的支援則是和ARM核心支援Device Tree同期完成。
為了使能Device Tree,需要編譯Uboot的時候在config檔案中加入
#define CONFIG_OF_LIBFDT
在Uboot中,可以從NAND、SD或者TFTP等任意介質將.dtb讀入記憶體,假設.dtb放入的記憶體地址為0x71000000,之後可在Uboot執行命令fdt addr命令設定.dtb的地址,如:
U-Boot> fdt addr 0x71000000
fdt的其他命令就變地可以使用,如fdt resize、fdt print等。
對於ARM來講,可以透過bootz kernel_addr initrd_address dtb_address的命令來啟動核心,即dtb_address作為bootz或者bootm的最後一次引數,第一個引數為核心映像的地址,第二個引數為initrd的地址,若不存在initrd,可以用 -代替。
3. Device Tree引發的BSP和驅動變更
有了Device Tree後,大量的板級資訊都不再需要,譬如過去經常在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx實施的如下事情:
1. 註冊platform_device,繫結resource,即記憶體、IRQ等板級資訊。
透過Device Tree後,形如
[cpp] view plaincopyprint?
- 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 };
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程式碼都不再需要,其中platform_device會由kernel自動展開。而這些resource實際來源於.dts中裝置結點的reg、interrupts屬性。典型地,大多數匯流排都與“simple_bus”相容,而在SoC對應的machine的.init_machine成員函式中,呼叫of_platform_bus_probe(NULL, xxx_of_bus_ids, NULL);即可自動展開所有的platform_device。譬如,假設我們有個XXX SoC,則可在arch/arm/mach-xxx/的板檔案中透過如下方式展開.dts中的裝置結點對應的platform_device:
[cpp] view plaincopyprint?
- 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
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等板級資訊。
形如
[cpp] view plaincopyprint?
- 145 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 };
145 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 };
之類的i2c_board_info程式碼,目前不再需要出現,現在只需要把tlv320aic23、fm3130、24c64這些裝置結點填充作為相應的I2C controller結點的子結點即可,類似於前面的
[cpp] view plaincopyprint?
- [email protected],0 {
- compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
- …
- [email protected] {
- compatible = "maxim,ds1338";
- reg = <58>;
- interrupts = < 7 3 >;
- };
- };
[email protected],0 { compatible = "acme,a1234-i2c-bus"; … [email protected] { compatible = "maxim,ds1338"; reg = <58>; interrupts = < 7 3 >; }; };
Device Tree中的I2C client會透過I2C host驅動的probe()函式中呼叫of_i2c_register_devices(&i2c_dev->adapter);被自動展開。
3. 註冊spi_board_info,指定IRQ等板級資訊。
形如
[cpp] view plaincopyprint?
- 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 };
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程式碼,目前不再需要出現,與I2C類似,現在只需要把mtd_dataflash之類的結點,作為SPI控制器的子結點即可,SPI host驅動的probe函式透過spi_register_master()註冊master的時候,會自動展開依附於它的slave。
4. 多個針對不同電路板的machine,以及相關的callback。
過去,ARM Linux針對不同的電路板會建立由MACHINE_START和MACHINE_END包圍起來的針對這個machine的一系列callback,譬如:
[cpp] view plaincopyprint?
- 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
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
這些不同的machine會有不同的MACHINE ID,Uboot在啟動Linux核心時會將MACHINE ID存放在r1暫存器,Linux啟動時會匹配Bootloader傳遞的MACHINE ID和MACHINE_START宣告的MACHINE ID,然後執行相應machine的一系列初始化函式。
引入Device Tree之後,MACHINE_START變更為DT_MACHINE_START,其中含有一個.dt_compat成員,用於表明相關的machine與.dts中root結點的compatible屬性相容關係。如果Bootloader傳遞給核心的Device Tree中root結點的compatible屬性出現在某machine的.dt_compat表中,相關的machine就與對應的Device Tree匹配,從而引發這一machine的一系列初始化函式被執行。
[cpp] view plaincopyprint?
- 489 static const char * const v2m_dt_match[] __initconst = {
- 490 "arm,vexpress",
- 491 "xen,xenvm",
- 492 NULL,
- 493 };
- 495 DT_MACHINE_START(VEXPRESS_DT, "ARM-Versatile Express")
- 496 .dt_compat = v2m_dt_match,
- 497 .smp = smp_ops(vexpress_smp_ops),
- 498 .map_io = v2m_dt_map_io,
- 499 .init_early = v2m_dt_init_early,
- 500 .init_irq = v2m_dt_init_irq,
- 501 .timer = &v2m_dt_timer,
- 502 .init_machine = v2m_dt_init,
- 503 .handle_irq = gic_handle_irq,
- 504 .restart = vexpress_restart,
- 505 MACHINE_END
489 static const char * const v2m_dt_match[] __initconst = { 490 "arm,vexpress", 491 "xen,xenvm", 492 NULL, 493 }; 495 DT_MACHINE_START(VEXPRESS_DT, "ARM-Versatile Express") 496 .dt_compat = v2m_dt_match, 497 .smp = smp_ops(vexpress_smp_ops), 498 .map_io = v2m_dt_map_io, 499 .init_early = v2m_dt_init_early, 500 .init_irq = v2m_dt_init_irq, 501 .timer = &v2m_dt_timer, 502 .init_machine = v2m_dt_init, 503 .handle_irq = gic_handle_irq, 504 .restart = vexpress_restart, 505 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檔案的root結點compatible屬性字串。之後,如果的電路板的初始化序列不一樣,可以透過int of_machine_is_compatible(const char *compat) API判斷具體的電路板是什麼。
譬如arch/arm/mach-exynos/mach-exynos5-dt.c的EXYNOS5_DT machine同時相容"samsung,exynos5250"和"samsung,exynos5440":
[cpp] view plaincopyprint?
- 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 <[email protected]> */
- 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
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 <[email protected]> */ 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成員函式就針對不同的machine進行了不同的分支處理:
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