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一、起源
二、基本组成
三、基本语法
四、特殊节点
4.1 根节点
4.2 /memory
4.3 /chosen
4.4 /cpus 多核CPU支持
五、常用属性
5.1 phandle
5.2 地址 --------------- 重要
5.3 compatible --------------- 重要
5.4 中断 --------------- 重要
5.5 …目录
一、起源
二、基本组成
三、基本语法
四、特殊节点
4.1 根节点
4.2 /memory
4.3 /chosen
4.4 /cpus 多核CPU支持
五、常用属性
5.1 phandle
5.2 地址 --------------- 重要
5.3 compatible --------------- 重要
5.4 中断 --------------- 重要
5.5 gpio --------------- 重要
5.6 属性设置套路
六、常用接口
6.1 of_find_node_by_path
6.2 of_find_property
6.3 of_get_named_gpio
6.4 irq_of_parse_and_map
6.5 读属性值
七、GPIO接口
7.1 向内核申请GPIO
7.2 设置GPIO方向
7.3 读写GPIO数据
八、led驱动设备树版 一、起源 减少垃圾代码 减轻驱动开发工作量 驱动代码和设备信息分离 参考Open Fireware设计 用来记录硬件平台中各种硬件设备的属性信息 二、基本组成 两种源文件 1. xxxxx.dts dts是device tree source的缩写 2. xxxxx.dtsi dtsi是device tree source include的缩写意味着这样源文件用于被dts文件包含用 实际使用时需要把dts文件编译成对应的二进制文件.dtb文件dtb是device tree binary的缩写 便于运行时存放在内存加快读取信息的速度
这些源文件还要经过dtc编译成可执行文件才能使用
三、基本语法 dts文件主体内容由多个节点组成 每个节点可以包含0或多个子节点形成树状关系 每个dts文件都有一个根节点其它节点都是它的子孙 根节点一般来描述整个开发板硬件平台其它节点用来表示具体设备、总线的属性信息 各个节点可以有多个属性每个属性用key-value键值对来表示 节点语法 c[label:] node-name[unit-address] { [properties definitions]; [child nodes];};label: 可选项节点别名为了缩短节点访问路径后续节点中可以使用 label 来表示引用指定节点node-name: 节点名unit-address: 设备地址一般填写该设备寄存器组或内存块的首地址properties definitions属性定义child nodes:子节点 属性语法
c[label:] property-name value;[label:] property-name;属性可以无值有值的属性可以有三种取值1. arrays of cells(1个或多个32位数据, 64位数据使用2个32位数据表示空格分隔),用尖括号表示( )2. string(字符串), 用双引号表示( )3. bytestring(1个或多个字节空格分隔),用方括号表示([])4. 用,分隔的多值
属性值可以是三种混合的。
四、特殊节点 4.1 根节点 根节点表示整块开发板的信息 c #address-cells // 在子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述地址(address) #size-cells // 在子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述大小(size) compatible // 定义一系列的字符串, 用来指定内核中哪个machine_desc可以支持本设备即描述其兼容哪些平台 model // 比如有2款板子配置基本一致, 它们的compatible是一样的那么就通过model来分辨这2款板子 4.2 /memory
SOC内部有一些ROM、SRAM等存储器件都很小并且有他特定的作用所以为了跑更多的程序都要外界一些内存一般为SDRAM。这个节点就是描述这些外界内存的。
所有设备树文件的必需节点,它定义了系统物理内存的 layout device_type memory; reg //用来指定内存的地址、大小 4.3 /chosen 传递内核启动时使用的参数parameter bootargs //字符串内核启动参数, 跟u-boot中设置的bootargs作用一样 4.4 /cpus 多核CPU支持 /cpus节点下有1个或多个cpu子节点, cpu子节点中用reg属性用来标明自己是哪一个cpu
所以 /cpus 中有以下2个属性: #address-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述地址(address) #size-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述大小(size) 必须设置为0 一个新的开发板和芯片被造出来后第一次进行Linux移植叫初次移植。这个工作量是很大的。我们一般工作时都是二次移植 初次移植一般都是SOC的生产商去做咱们国内的SOC芯片厂商太少了很难有机会进行初次移植。大多都是二次移植。我们只需要修改初次移植时的设备树文件就行。不需要从零开始写。参考原理图和芯片手册改改就行。
五、常用属性
5.1 phandle
数字形式的节点标识在后续节点中属性值性质表示某节点时可以引用对应节点 如 pic10000000 { phandle 1; interrupt-controller; }; another-device-node { interrupt-parent 1; // 使用phandle值为1来引用上述节点 }; 5.2 地址 --------------- 重要 reg属性表示内存区域region语法 reg address1 length1 [address2 length2] [address3 length3]; #address-cellsreg属性中, 使用多少个u32整数来描述地址(address)语法 #address-cells 数字; #size-cellsreg属性中, 使用多少个u32整数来描述大小(size)语法 #size-cells 数字; 5.3 compatible --------------- 重要 驱动和设备设备节点的匹配依据compatible兼容性的值可以有不止一个字符串以满足不同的需求语法 compatible 字符串1,字符串2,...; 5.4 中断 --------------- 重要 a. 中断控制器节点用的属性 interrupt-controller 一个无值空属性用来声明这个node接收中断信号,表示该节点是一个中断控制器 #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 b. 中断源设备节点用的属性 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语法 interrupt-parent 引用某中断控制器节点 interrupts 一个中断标识符列表表示每一个中断输出信号语法 interrupts 中断号 触发方式 1 low-to-high 上升沿触发 2 high-to-low 下降沿触发 4 high level 高电平触发 8 low level 低电平触发 5.5 gpio --------------- 重要 gpio也是最常见的IO口常用的属性有 a. 对于GPIO控制器 gpio-controller无值空属性用来说明该节点描述的是一个gpio控制器 #gpio-cells用来表示要用几个cell描述一个 GPIO引脚 b. 对于GPIO使用者节点
gpio使用节点的属性 xxx-gpio 引用GPIO控制器 GPIO标号 工作模式 工作模式 1 低电平有效 GPIO_ACTIVE_HIGH 0 高电平有效 GPIO_ACTIVE_LOW 5.6 属性设置套路 一般来说每一种设备的节点属性设置都会有一些套路比如可以设置哪些属性属性值怎么设置那怎么知道这些套路呢有两种思路 1. 抄类似的dts比如我们自己项目的平台是4412那么就可以抄exynos4412-tiny4412.dts、exynos4412-smdk4412.dts这类相近的dts 2. 查询内核中的文档比如Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-imx.txt就描述了imx平台的i2c属性设置方法Documentation/devicetree/bindings/fb就描述了lcd、lvds这类属性设置方法 六、常用接口 struct device_node 对应设备树中的一个节点
struct property 对应节点中一个属性 6.1 of_find_node_by_path
c/**include/of.hof_find_node_by_path - 通过路径查找指定节点path - 带全路径的节点名也可以是节点的别名成功得到节点的首地址失败NULL*/struct device_node * of_find_node_by_path(const char *path); 6.2 of_find_property c/*include/of.hof_find_property - 提取指定属性的值np - 设备节点指针name - 属性名称lenp - 属性值的字节数成功属性值的首地址失败NULL*/struct property *of_find_property(const struct device_node *np, const char *name, int *lenp); 6.3 of_get_named_gpio c/*** include/of_gpio.h* of_get_named_gpio - 从设备树中提取gpio口* np - 设备节点指针* propname - 属性名* index - gpio口引脚标号 * 成功得到GPIO口编号失败负数绝对值是错误码*/int of_get_named_gpio(struct device_node *np, const char *propname, int index); 6.4 irq_of_parse_and_map c/*功能获得设备树中的中断号并进行映射参数node设备节点index:序号返回值成功中断号 失败错误码*/unsigned int irq_of_parse_and_map(struct device_node *node, int index) 6.5 读属性值 of_property_read_string c/*of_property_read_string - 提取字符串属性值np - 设备节点指针propname - 属性名称out_string - 输出参数指向字符串属性值成功0失败负数绝对值是错误码*/int of_property_read_string(struct device_node *np, const char *propname, const char **out_string); 读数值 cint of_property_read_u8(const struct device_node *np,const char *propname,u8 *out_value)int of_property_read_u16(const struct device_node *np,const char *propname,u16 *out_value)int of_property_read_u32(const struct device_node *np,const char *propname,u32 *out_value) 判断属性是否存在 c int of_property_read_bool(const struct device_node *np,const char *propname) 读数组 c int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np,const char *propname,u32 *out_value,size_t sz) 七、GPIO接口 7.1 向内核申请GPIO int gpio_request(unsigned gpio,const char *label) 功能其实就是让内核检查一下该GPIO引脚是否被其它设备占用如果没有占用则返回0并用label做一下标记表示被本设备占用否则返回负数 void gpio_free(unsigned gpio) 功能去除本设备对该GPIO的占用标记表示本设备向内核归还对该GPIO引脚的使用权此后其它设备可占用该GPIO引脚 7.2 设置GPIO方向 int gpio_direction_input(unsigned gpio) int gpio_direction_output(unsigned gpio,int value) 7.3 读写GPIO数据 int gpio_get_value(unsigned gpio) int gpio_set_value(unsigned gpio,int value) 八、led驱动设备树版 1. 在设备树源文件的根节点下添加本设备的节点该节点中包含本设备用到的资源信息 ..../linux3.14/arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dts fs4412-leds { compatible fs4412,led2-5; led2-gpio gpx2 7 0; led3-gpio gpx1 0 0; led4-gpio gpf3 4 0; led5-gpio gpf3 5 0; }; 2. 在linux内核源码的顶层目录下执行make dtbs 生成对应的dtb文件 3. cp ?????.dtb /tftpboot 4. 编写驱动代码 a. 通过本设备在设备树中的路径找到对应节点struct device_node类型的地址值 b. 调用 of_get_named_gpio 函数得到某个GPIO的编号 c. struct leddev结构体中记录所有用到的GPIO编号 d. 使用某个GPIO引脚前需先通过gpio_request函数向内核申请占用该引脚不用该引脚时可通过gpio_free归还给内核 e. 通过gpio_direction_input和gpio_direction_output函数来设置某个GPIO的作用 f. 通过gpio_get_value函数可以获取某个GPIO引脚的当前电平 g. 通过gpio_set_value函数可以改变某个GPIO引脚的电平 make dtbs cp arch/arm/boot/dts/exynos4412-fs4412.dtb ~/tftpboot/ #include linux/module.h
#include linux/kernel.h
#include linux/fs.h
#include linux/cdev.h
#include linux/uaccess.h
#include linux/wait.h
#include linux/sched.h
#include linux/poll.h
#include linux/mm.h
#include linux/io.h
#include linux/slab.h
#include linux/of_gpio.h
#include leddrv.hint major 11;
int minor 0;
int myled_num 1;struct myled_dev
{struct cdev mydev;unsigned int led2gpio; unsigned int led3gpio; unsigned int led4gpio; unsigned int led5gpio; };struct myled_dev *pgmydev NULL;int myled_open(struct inode *pnode, struct file *pfile)
{pfile-private_data container_of(pnode-i_cdev, struct myled_dev, mydev);return 0;
}int myled_close(struct inode *pnode, struct file *pfile)
{//printk(myled_close\n);/*C90 requires printk after the variable declaration*///struct myled_dev *pmydev (struct myled_dev *)pfile-private_data;return 0;
}void led_on(struct myled_dev *pmydev,int ledno)
{switch(ledno){case 2:gpio_set_value(pmydev-led2gpio,1);break;case 3:gpio_set_value(pmydev-led3gpio,1);break;case 4:gpio_set_value(pmydev-led4gpio,1);break;case 5:gpio_set_value(pmydev-led5gpio,1);break;}
}void led_off(struct myled_dev *pmydev,int ledno)
{switch(ledno){case 2:gpio_set_value(pmydev-led2gpio,0);break;case 3:gpio_set_value(pmydev-led3gpio,0);break;case 4:gpio_set_value(pmydev-led4gpio,0);break;case 5:gpio_set_value(pmydev-led5gpio,0);break;}
}long myled_ioctl(struct file *pfile, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{struct myled_dev *pmydev (struct myled_dev *)pfile-private_data;if(arg 2 || arg 5){return -1;}switch(cmd){case MY_LED_ON:led_on(pmydev,arg);break;case MY_LED_OFF:led_off(pmydev,arg);break;default:return -1;}return 0;
}struct file_operations myops {.owner THIS_MODULE,.open myled_open,.release myled_close,.unlocked_ioctl myled_ioctl,
};void request_leds_gpio(struct myled_dev *pmydev,struct device_node *pnode)
{pmydev-led2gpio of_get_named_gpio(pnode, led2-gpio, 0);gpio_request(pmydev-led2gpio, led2);pmydev-led3gpio of_get_named_gpio(pnode, led3-gpio, 0);gpio_request(pmydev-led3gpio, led3);pmydev-led4gpio of_get_named_gpio(pnode, led4-gpio, 0);gpio_request(pmydev-led4gpio, led4);pmydev-led5gpio of_get_named_gpio(pnode, led5-gpio, 0);gpio_request(pmydev-led5gpio, led5);}void set_leds_gpio_output(struct myled_dev *pmydev)
{gpio_direction_output(pmydev-led2gpio,0);gpio_direction_output(pmydev-led3gpio,0);gpio_direction_output(pmydev-led4gpio,0);gpio_direction_output(pmydev-led5gpio,0);
}void free_leds_gpio(struct myled_dev *pmydev)
{gpio_free(pmydev-led2gpio);gpio_free(pmydev-led3gpio);gpio_free(pmydev-led4gpio);gpio_free(pmydev-led5gpio);
}int __init myled_init(void)
{dev_t devno MKDEV(major,minor);int ret 0;struct device_node *pnode NULL;pnode of_find_node_by_path(/fs4412-leds);if(NULL pnode){printk(find node by path failed\n);return -1;}/*Apply for device number*/ret register_chrdev_region(devno,myled_num,myled);if(ret){ret alloc_chrdev_region(devno,minor,myled_num,myled);if(ret){printk(get devno failed\n);return -1;}major MAJOR(devno);//Easy to miss *****}pgmydev (struct myled_dev *)kmalloc(sizeof(struct myled_dev),GFP_KERNEL);if(pgmydev NULL){unregister_chrdev_region(devno, myled_num);printk(kmalloc failed\n);return -1;}memset(pgmydev, 0, sizeof(struct myled_dev));/*Assign the struct cdev a set of operation functions*/cdev_init(pgmydev-mydev, myops);/*Add struct cdev to the kernels data structure*/pgmydev-mydev.owner THIS_MODULE;cdev_add(pgmydev-mydev, devno, myled_num);//add to Hash./*ioremap*///ioremap_ledreg(pgmydev);request_leds_gpio(pgmydev,pnode);/*con-register set output*///set_output_ledconreg(pgmydev);set_leds_gpio_output(pgmydev);return 0;
}
void __exit myled_exit(void)
{dev_t devno MKDEV(major,minor);/*iounmap*///iounmap_ledreg(pgmydev);free_leds_gpio(pgmydev);cdev_del(pgmydev-mydev);//printk(myled will exit\n);unregister_chrdev_region(devno, myled_num);kfree(pgmydev);pgmydev NULL;
}
MODULE_LICENSE(GPL);module_init(myled_init);
module_exit(myled_exit);
