Linux设备树实例分析.docx

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Linux设备树实例分析

我们可以从LED程序中榨取很多知识：

基本的驱动框架、驱动的简单分层、驱动的分层+分离思想、总线设备驱动模型、设备树等。

这大多都是结合韦老师的教程学的。

这篇笔记结合LEDdemo（基于设备树）来学习、分析：

下面是LED程序的几个层次结构图：

注意：

层与层之间的箭头指向是相对的，从哪指向哪看你怎么理解。

比如有两个函数：

函数A和函数B，我们可以说函数A调用函数B，也可以说函数B被函数A调用。

本篇基于第⑤个图来分析。

我们先来体验一下使用设备树描述引脚信息的方式来点灯。

修改内核目录Linux-4.9.88/arch/arm/boot/dts下的100ask_imx6ull-14x14.dts设备树文件。

把出厂带的设备树文件的led相关节点给屏蔽掉，然后添加如下节点信息至根节点：

#define GROUP_PIN（g,p） （（g<<16） | （p））

100ask_led@0 {

    compatible = "100as,leddrv";

    pin = ;

};

修改后的设备树文件内容如：

在内核根目录下使用如下命令编译设备树源文件：

makedtbsV=1

然后把设备树文件与可加载的led驱动模块、led应用程序上传到板子里：

上传成功的文件如下：

运行测试：

实验过程分析

这个实验的led驱动同样依赖的是总线设备驱动模型。

描述设备有两种方法：

一种是直接用platform_device结构体来指定，另一种是用设备树来指定。

在本次的实验中我们就是用设备树来描述设备。

之前我们用platform_device结构体来指定设备信息时，platform_driver是直接从platform_device结构体里拿资源的，如：

现在我们用设备树来指定设备信息时，platform_driver是如何获取相关资源的呢？

大致过程如下：

这里我们还需要注意的一点是：

并不是所有的设备树节点都可以转换为platform_device。

下面看看几条规则：

∙根节点下含有compatile属性的子节点能转换为platform_device；

∙含有特定compatile属性（它的值是"simple-bus","simplemfd","isa","arm,amba-bus"四者之一）的节点的子节点能转换为platform_device；

∙I2C、SPI总线节点下的子节点 不不不能转换为platform_device，这些总线下的子节点，应该交给对应的总线驱动程序来处理。

下面看一个例子：

接下来，我们简单来看一下platform_device与platform_driver匹配的函数：

这里，我们来看第二种匹配方式（使用设备树时的匹配方式）。

下面看看具体如何匹配：

其中过程①优先匹配，其次是过程②，最后是过程③。

但是，实际上现在主要使用的是过程①的匹配，即匹配compatible属性。

过程②与过程③已经过时了，Linux内核不推荐使用这两种匹配方法。

在本次实验中，我们的匹配示意图如下：

实验代码

1、应用程序ledtest.c：

int main（int argc, char **argv）

{

 int fd;

 char status;

 /* 1. 判断参数 */

 if （argc !

= 3） 

 {

  printf（"Usage:

 %s  \n", argv[0]）;

  return -1;

 }

 /* 2. 打开文件 */

 fd = open（argv[1], O_RDWR）;

 if （fd == -1）

 {

  printf（"can not open file %s\n", argv[1]）;

  return -1;

 }

 /* 3. 写文件 */

 if （0 == strcmp（argv[2], "on"））

 {

  status = 1;

  write（fd, &status, 1）;

 }

 else

 {

  status = 0;

  write（fd, &status, 1）;

 }

 close（fd）;

 return 0;

}

运行测试命令：

./ledtest /dev/100ask_led0 on

./ledtest /dev/100ask_led0 off

intmain（intargc,char**argv）形式的main函数相关笔记：

main（）函数有哪几种形式？

。

2、驱动层leddrv.c

这一层主要是放一些通用的驱动操作函数，核心代码如：

驱动程序入口函数：

open、write函数：

其它代码：

其中led的操作结构体如下：

3、硬件层：

chip_demo_gpio.c

这一层主要是一些寄存器相关的操作，及platform_driver相关。

与上一个实验代码不同的部分就是这个文件。

（1）驱动初始化函数：

（2）probe函数：

当设备树的compatible属性与platform_driver中的设备匹配表中的compatible成员互相匹配时会执行此函数获取设备信息。

这里的pin属性与compatible属性（标准属性）类别不同，pin属性是个自定义属性。

我们可以使用of_property_read_u32函数来获取这些自定义属性的内容。

这些函数大多在文件 include/linux/of.h 中可以找到：

（3）led寄存器操作相关的代码：

/* 寄存器物理地址 */

#define CCM_CCGR1_BASE    （0X020C406C） 

#define SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE  （0X02290014）

#define GPIO5_DR_BASE    （0X020AC000）

#define GPIO5_GDIR_BASE    （0X020AC004）

/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */

static void __iomem *CCM_CCGR1;

static void __iomem *SW_MUX_GPIO5_IO03;

static void __iomem *GPIO5_DR;

static void __iomem *GPIO5_GDIR;

/* 初始化LED, which-哪个LED */    

static int board_demo_led_init （int which）    

{   

 int group, pin;

 unsigned int val;

 group = GROUP（g_ledpins[which]）;

 pin = PIN（g_ledpins[which]）;

 printk（"init gpio:

 group %d, pin %d\n", group, pin）;

 /*100ask_IMX6uLL_BoardLED：

GPIO5_3*/

 if （（5 == group） && （3 == pin））

 {

  /* 相关寄存器物理地址与虚拟地址之间的映射 */

  /*1、地址映射：

时钟寄存器 */

  CCM_CCGR1 = ioremap（CCM_CCGR1_BASE, 4）;  

  /*2、地址映射：

模式寄存器 */ 

  SW_MUX_GPIO5_IO03 = ioremap（SW_MUX_GPIO5_IO03_BASE, 4）; 

  /*3、地址映射：

数据寄存器 */

  GPIO5_DR = ioremap（GPIO5_DR_BASE, 4）; 

  /* 地址映射：

方向寄存器 */

  GPIO5_GDIR = ioremap（GPIO5_GDIR_BASE, 4）;

  /* 使能GPIO5时钟 */

  val = readl（CCM_CCGR1）; /* 读出当前CCM_CCGR1配置值 */

  val &= ~（3 << 30）;  /* 清除以前的设置 */

  val |= （3 << 30）;  /* 设置新值 */

  writel（val, CCM_CCGR1）;

  /* 设置GPIO5_IO03的为IO模式 */

  writel（5, SW_MUX_GPIO5_IO03）;

  /* 设置GPIO5_IO03方向为输出 */

  val = readl（GPIO5_GDIR）; 

  val &= ~（1 << 3）;   

  val |= （1 << 3）;   

  writel（val, GPIO5_GDIR）;

 }

 else

 {

  printk（"This is not 100ask_IMX6ULL_Board!

\n"）;

 }

 return 0;

}

/* 控制LED, which-哪个LED, status:

1-亮,0-灭 */

static int board_demo_led_ctl （int which, char status） 

{

 int group, pin;

 unsigned int val;

 group = GROUP（g_ledpins[which]）;

 pin = PIN（g_ledpins[which]）;

 printk（"init gpio:

 group %d, pin %d\n", group, pin）;

 /*100ask_IMX6uLL_BoardLED：

GPIO5_3*/

 if （（5 == group） && （3 == pin））

 {

  /* 点灯 */

  if （1 == status）

  {

   printk（"<<<<<<<>>>>>>>>>\n"）;

   val = readl（GPIO5_DR）;

   val &= ~（1 << 3）; 

   writel（val, GPIO5_DR）;

  }

  /* 灭灯 */

  else if （0 == status）

  {

   printk（"<<<<<<<>>>>>>>>>\n"）;

   val = readl（GPIO5_DR）;

   val|= （1 << 3）; 

   writel（val, GPIO5_DR）;

  }

  else{}

 }

 else

 {

  printk（"This is not 100ask_IMX6ULL_Board!

\n"）;

 }

 return 0;

}

4、Makefile文件

运行测试

这在文章开头的体验设备树一节中也有演示测试结果：

同时，在目录/sys/firmware/devicetree/base下，我们可以查看设备树节点：

可以看到，我们创建的设备树节点100ask_led@0也在该目录下。

100ask_led@0节点本身就是一个文件夹，可以使用cd命令进入该文件夹查看该节点的属性信息：

属性值是字符串时，用cat命令可以打印出来；属性值是数值时，用hexdump命令可以打印出来。