设备树详解

设备树

以树形结构描述板级设备节点

设备树编译命令

1. 设备树源文件扩展名： .dts
2. 设备树文件扩展名： .dtb
3. 将设备树源文件编译成设备树文件： make dtbs
4. 将指定xxx.dts编译为设备树文件： make xxx.dtb
5. 设备树支持头文件引用，头文件扩展名为.dtsi，同样支持.h .dts文件的引用

设备树中的设备节点

1. 根节点：/ 每个设备树文件只能有一个根节点，dts和dtsi中的根节点会合并为同一个根节点
2. 节点命名格式：label:node-name@unit-address
   label（可有可无）:节点标签，可用&label引用节点
   node-name:节点名称
   unit-address:设备地址或者寄存器首地址
3. 设备树中数据格式：

   数据类型	表达式
   字符串	“string”
   字符串列表	“string1”,”string2”
   32位无符号整数	<0>
   数组	<0 0x2412 1>

设备树标准属性

compatible（兼容性属性）

compatible属性值格式：compatible = "manufacture1,model1","manufacture2,model2"...
manufacture: 厂商名称
model: 模块对应的驱动名称

注1：驱动程序中的.of_match_table表储存驱动匹配的compatible值，驱动中的compatible属性与设备节点的compatible属性匹配成功后执行probe函数~

注2：根节点下的compatible属性用于内核判断是否支持当前设备~

model （设备属性）

model属性值格式：model="alpha_led"

字符串用于描述设备信息，比如名字、型号~

status（状态属性）

status属性值格式：status="string"
string表示设备状态

string值	描述
okay	设备可操作
disabled	非使能状态，不可操作
fail	设备错误，不可操作
fail-sss	同fail，sss为错误信息

#address-cells 和 #size-cells

可用于任何拥有子节点的设备树节点中，用于描述子节点地址信息
属性值格式：#address-cells=<1> #size-cells=<0>

1. #address-cells:描述子节点中reg属性中地址信息占用的字长
2. #size-cells:描述子节点reg属性中长度信息占用的字长

reg （设备地址空间资源属性）

reg属性值格式：reg=<address length>
address: 空间首地址
length: 空间长度

ranges （地址映射表，可以为空）

ranges属性值格式：ranges=<child-bus-address parent-bus-address length>
child-bus-address:子总线起始地址
parent-bus-address:父总线起始地址
length:长度

查找节点属性的of操作函数

包含头文件：<linux/of.h>

查找节点函数

• 使用结构体struct device_node 表示设备节点

1. struct device_node *of_find_node_by_name(struct device_node *from, const char *name)
   from：起始节点，为NULL时从根节点开始查找
   name：需要查找的节点名称
   返回值：找到的节点指针，如果为NULL表示查找失败
   
2. struct device_node *of_find_node_by_type(struct device_node *from, const char *type)
   from：起始节点，为NULL时从根节点开始查找
   type：需要查找的节点类型
   返回值：找到的节点指针，如果为NULL表示查找失败
   
3. struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from, const char *type, const char *compatible)
   from：起始节点，为NULL时从根节点开始查找
   type：需要查找的节点类型
   compatible：节点兼容性属性
   返回值：找到的节点指针，如果为NULL表示查找失败
   
4. struct device_node *of_find_node_by_path(consy char *path)
   path：带有全路径的节点名
   返回值：找到的节点指针，如果为NULL表示查找失败

查找父节点和子节点函数

1. struct device_node *of_get_parent(const struct device_node *node)
   node：子节点指针
   返回值：找到的父节点指针，如果为NULL表示查找失败
   
2. struct device_node *of_get_next_child(const struct device_node *node, struct device_node *prev)
   node：父节点指针
   prev：前一个子节点，也就是设置从哪个子节点开始迭代查找，如果设置为NULL，表示从第一个子节点开始

提取节点属性值函数

使用结构体struct property表示节点属性
property原型：

struct property
{
    char *name;   //属性名字
    int length;   //属性长度
    void *value;  //属性值
    struct property *next;  //下一个属性指针
    unsigned long _flags;
    unsigned int unique_id;
    struct bin_attrbiute attr;
}

1. 查找指定属性
   struct property *of_find_property(const struct device_node *np, const char *name, int *lenp)
   np：设备节点
   name：需要查找的属性名字
   lenp：属性值的字节数
   返回值：查找到的属性，NULL表示失败

   
   

2. 获取属性中元素数量
   int of_property_cunt_elems_of_size(const struct device_node *np, const char *propname, int elemsize)
   np：设备节点
   propname：属性名字
   elemsize：元素长度
   返回值：元素个数

   
   

3. 读u32数组元素值
   int of_property_read_u32_index(const struct device_node *np, const char *propname, u32 index, u32 *outv_alue)
   np：设备节点
   propname：属性名称
   index：要读取的u32类型数据下标
   out_value:读取到的值存入此地址
   返回值：0-成功 负值-失败

   
   

4. 读属性中的数组数据

   • int of_property_read_u8_arry (struct device_node *np,const char *propname,u8 *out_values,size_t sz)
   • int of_property_read_u16_arry (struct device_node *np,const char *propname,u16 *out_values,size_t sz)
   • int of_property_read_u32_arry (struct device_node *np,const char *propname,u32 *out_values,size_t sz)
   • int of_property_read_u64_arry (struct device_node *np,const char *propname,u64 *out_values,size_t sz)
     np：设备节点
     propname：属性名
     out_values：读取到的数组值存储位置的首地址
     sz：要读取的数组元素的数量
     

5. 读取数组中的整型值（属性只有一个整型值）

   • int of_property_read_u8(struct device_node *nd, const char * propname,u8 *outvalue)
   • int of_property_read_u16(struct device_node *nd, const char * propname,u16 *outvalue)
   • int of_property_read_u32(struct device_node *nd, const char * propname,u32 *outvalue)
   • int of_property_read_u64(struct device_node *nd, const char * propname,u64 *outvalue)
     nd：设备节点
     propname：属性名称
     outvalue: 值存储到此地址
     返回值：0-成功 负值-失败
     

6. 读取属性中的字符串
   int of_property_read_string(struct device_node *np, const char *propname, char **out_string);
   nd：设备节点
   propname：属性名称
   outvalue: 字符串储存地址
   返回值：0-成功 负值-失败

   
   

7. 读取#address-cells值
   int of_n_addr_cells(struct device_node *np)
   np：设备节点
   返回值：addr-cell的值

   
   

8. 读取#size-cells值
   int of_n_size_cells(struct device_node *np)
   np：设备节点
   返回值：size-cell的值

其他常用of函数

1. 检查设备节点兼容性
   int of_device_is_compatible(struct device_node *np, const char *compat)
   np：设备节点
   compat：要检查的兼容性字符串
   返回值：0-compatible属性中不包含此字符串
   1-compatible属性中包含此字符串

   
   

2. 获取地址相关属性
   const __be32 *of_get_address(struct device_node *np,int index, u64 *size, unsigned int *flags)
   np：设备节点
   index: 要读取的地址标号
   size：地址长度
   flags：参数 IORESOURCE_IOIORESOURCE_MEM 等
   返回值：读到的地址数据首地址，为NULL表示读取失败