Linux内核设备树DTS

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux内核设备树DTS相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

今天准备专门来分析一下内核设备树,主要按照如下三个方向来分析:

Device Tree组成及用法;
DTS文件解析常用api介绍;
DTS文件的编译;
高通android源码中dts文件引用流程;
##Device Tree组成及用法
Device Tree由一系列node(节点)和property(属性)组成,节点本身可包含更多的子节点。属性是成对出现的name-value键值对。在device tree中主要描述如下信息:

CPU的数量及类别
内存基地址和size
总线和桥
外设连接
中断
GPIO
CLOCK
Device Tree在内核的作用有点类似于描述出PCB上的CPU、内存、总线、设备及IRQ GPIO等组成的tree结构。然后经由bootloader传递给内核,内核再根据此设备树解析出需要的i2c、spi等设备,然后将内存、IRQ、GPIO等资源绑定到相应的设备。

lk中通过tag传递到kernel,文件路径:bootable/bootloader/lk/app/aboot/aboot.c,由DEVICE_TREE宏开关控制

##DTS(device tree source)
dts文件是一种ASCII文本格式的device tree描述文件,其结构明了,第一次看到都能大概猜出其描述意图。在内核中arm部分,基本上一个.dts文件对应一个arm的machine,一般位于kernel/arch/arm/boot/dts。由于一个soc可能对应多个machine,所以一般讲多个machine通用的部分提炼为一个.dsti文件,有点类似于头文件的作用,引用方式也类似:#include “xxx.dtsi”,dtsi文件也可以相互引用。

###dts中的基本元素
dts中的基本元素为节点和属性,节点可以包含属性和子节点,属性为name-value键值对,如下:

/
    node1
        a-string-property = "A string"; // 值为字符串
        a-string-list-property = "first string", "second string";// 值为字符数组
        a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56]; // 值为二进制
        child-node1
            first-child-property; 
            second-child-property = <1>; 
            a-string-property = "Hello, world";
        ;
        child-node2
        ;
    ;
    node2
        an-empty-property; // 值为kog
        /* each number (cell) is a uint32 */
        a-cell-property = <1 2 3 4>;  // cells(由uint32组成)
        child-node1
        ;
    ;
;
上述dt并没有什么真实用途,没有描述任何东西。不过展示了dt的结构:

一个根节点:”/“;
一对子节点:”node1”和”node2”;
子节点的子节点:”child-node”;
属性定义: 属性值可以为空、字符串、cells(整数组成)、数组及二进制等任意字节流;
属性中常用的字节流如下:

# 字符串,用双引号引用: 
string-property = "A string"; 

#cells(32 bits),用尖括号引用分隔开的32bit无符号整数
cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>;

# 二进制数据,用方括号引用:
binary-property = [0x01 0x23 0x45 0x67];

# 通过逗号链接不同数据
mixed-property = "a string", [0x01 0x23 0x45 0x67], <0x12345678>;

# 通过逗号创建字符串数组:
string-list = "red fish", "blue fish";

##Sample Machine
理解设备树怎么被用的最好办法,就是做一遍,接下来就通过一步一步构建描述一个简单machine的device tree来理解设备树。假设machine的硬件配置如下:

 

一个32bit的ARM CPU
处理器的local bus的内存映射分布了串口、spi总线控制器、i2c控制器、中断控制器和外部总线桥
256MB的SDRAM,基地址为0
2个串口基地址为:0x101f1000 和 0x101f2000
GPIO控制器,基地址为0x101f3000
spi控制器,基地址为0x10170000,从属设备:
MMC slot with ss pin attached to GPIO #1 (不能很好理解其意思,所以就不胡乱翻译了)
External bus桥,从属设备:
smc smc91111 Ethernet设备,基地址为0x10100000
i2c控制器,基地址为0x10160000,从属设备:
Maxim DS1338时钟芯片,从设备I2C地址 1101000(0x58)
64MB Nor flash,基地址为0x30000000

###初始化结构

首先,为machine创建一个框架结构,一个有效设备树的最简单的结构,如下:
/
    compatible = "acme,coyotes-revenge";
;
compatible指定系统的名字,格式: compatible = “< manufacturer>,< model>”(制造商,型号)。它非常重要,用来精确指定设备,并通过包含manufacurer(制造商)名字来避免冲突。因为操作系统通过compatible的值来决定machine怎么运行,所以使用正确的值是非常重要的。
 
理论上来说,compatible是操作系统所有数据标示machine的唯一标示符,os将通过顶层compatible寻找相应的值。

###CPUs
第二步,描述CPU的”cpus”节点,其包含每一个CPU描述信息的子节点,在这个例子中,CPU为一个双核的arm cortex A9处理器,所以其描述如下:

/
    compatible = "acme,coyotes-revenge";

    cpus
        cpu@0
            compatible = "arm,cortex-a9"; // 格式同顶层节点,<manufacturer>,<model>
        ;
        cpu@1
            compatible = "arm,cortex-a9";
        ;
    ;
;

###节点名
每一个节点必须有一个节点名,格式: < name>[@< unit-address>]。

< name>:为最长31个字符的ascii字符串,一般用其代表的设备类型命名,ie. 一个3com Ethernet adapter的节点名:ethernet,不用3com509。
unit-address: 描述设备的地址,一般情况下,其提供访问设备的基地址,节点的reg property也用此参数,见下文。
同层次兄弟节点的节点名必须是独一无二的,不过多个节点可以使用一样的通用name,只要地址不同就可以了。ie. serial@101f1000 & serial@101f2000

###Devices
每一个device在系统中由一个设备树节点描述,所以接下来,第三步是为设备填充树的节点。不过,现在我为新节点创建一个空节点,直到我们知道地址范围和如何处理irqs请求之后再填写相应内容。如下:
/
    compatible = "acme,coyotes-revenge";

    cpus
        cpu@0
            compatible = "arm,cortex-a9";
        ;
        cpu@1
            compatible = "arm,cortex-a9";
        ;
    ;

    serial@101F0000
        compatible = "arm,pl011";
    ;

    serial@101F2000
        compatible = "arm,pl011";
    ;

    gpio@101F3000
        compatible = "arm,pl061";
    ;

    interrupt-controller@10140000
        compatible = "arm,pl190";
    ;

    spi@10115000
        compatible = "arm,pl022";
    ;

    external-bus
        ethernet@0,0
            compatible = "smc,smc91c111";
        ;

        i2c@1,0
            compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
            rtc@58
                compatible = "maxim,ds1338";
            ;
        ;

        flash@2,0
            compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
        ;
    ;
;
在此tree中,在系统中为每一个device增加了节点,其层次结构反应了系统中的连接情况。ie. extern bus上的的设备憋创建为external bus节点的子节点,i2c设备被创建为i2c总线控制器的子节点。简单来说,tree中的层次结构代表了系统中的CPU视图。

目前,这个tree是无效的,因为它没有设备之间的连接信息,接下来再添加这些信息。
在这个tree中有几点需要注意:

每个设备节点都有一个compatible属性
flash节点的compatible属性有两个字符串值。
如前所述,节点名反映设备类型,而非详细型号。
####compatible详解
设备树中每个节点都需要有compatible属性,compatible属性决定每一个设备驱动绑定哪一个设备。如上所介绍,compatible是一个字符串序列,第一个字符串指定精确设备,第二字符串指定兼容设备。

例如:Freescale MPC8349片上有一个根据国家半导体ns16550接口实现的串行设备,定义为:compatible = “fsl,mpc8349-uart”, “ns16550”. 第一个字符串指定精确设备,第二个指定国家半导体16550 uart兼容设备。

ns16550没有制造商前缀(manufacturer)纯属历史原因,所有的compatible值应该带有制造商前缀。

这种做法允许将存在的设备驱动绑定到一类更新的设备,并且仍然能识别到精确的设备。

警告:不要使用通配符赋值,如:”fsl,mpc83xx-uart”等。为了兼容后续设备,一般会选择一个特定实现,如上的:”ns16550”。

###设备寻址
关于设备寻址,设备树中通过如下属性encode地址信息:
reg :每个可寻址的设备有一个reg cells.
格式:reg = <address1 length1 [address2 length2] [address3 length3] ... >
// 因为地址和地址长度是变量,所以父节点中定义#address-cells和#size-cells两个属性,声明每个域里会用到多少cell
#address-cells
#size-cells
#####CPU寻址
CPU节点寻址是寻址里面最简单的,每个CPU被一个独一无二的ID标记,没有size与CPU ids关联。如下:


cpus
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>; // 此两个属性表明子节点reg 值为一个没有size的uint32地址
    cpu@0
        compatible = "arm,cortex-a9";
        reg = <0>; // 值与节点名的unit-address相同
    ;
    cpu@1
        compatible = "arm,cortex-a9";
        reg = <1>; 
    ;
;
如果一个节点有reg属性,则节点名必须包含unit-address,并且取reg属性的第一个address值。

###有内存映像地址的设备
与cpu中只有address值不同,有内存映像地址的设备还需分配地址范围值,每个子节点reg元素定义地址长度值的数量由父节点的#size-cells指定。如下:


/
    #address-cells = <1>; // 值为 1 cell(32bits)
    #size-cells = <1>; // 每个长度值为 1 cell
    // 如果是64 bit machines, 则以上两值为2
    ...

    serial@101f0000
        compatible = "arm,pl011";
        reg = <0x101f0000 0x1000 >; 
        // 第一个参数为基地址,第二个参数为地址长度,此处表示serial的内存地址范围:0x101f0000~0x101f0fff
    ;

    serial@101f2000
        compatible = "arm,pl011";
        reg = <0x101f2000 0x1000 >;
    ;

    gpio@101f3000
        compatible = "arm,pl061";
        reg = <0x101f3000 0x1000
               0x101f4000 0x0010>; // GPIO设备被分配到两个地址范围
    ;

    interrupt-controller@10140000
        compatible = "arm,pl190";
        reg = <0x10140000 0x1000 >;
    ;

    spi@10115000
        compatible = "arm,pl022";
        reg = <0x10115000 0x1000 >;
    ;

    ...

;
当然,并不是所有设备都直接和cpu相连,也有一些设备通过挂载到一条总线上和cpu相连。对于挂接到总线的设备,每个父节点为子节点定义地址域,如下:


external-bus  //父节点
#address-cells = <2> // 子节点有2 cells基地址值,一个用于指定chip number,一个用于指定选中芯片基地址的偏移量
#size-cells = <1>; // 子节点有1 cell 地址长度

    ethernet@0,0
        compatible = "smc,smc91c111";
        reg = <0 0 0x1000>;
    ;

    i2c@1,0
        compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
        reg = <1 0 0x1000>;
        rtc@58
            compatible = "maxim,ds1338";
        ;
    ;

    flash@2,0
        compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
        reg = <2 0 0x4000000>;
    ;
;
由于地址域被节点和其子节点一起定义,所以父节点可以为总线定义任何寻址方式。除了直接父亲以外的所有节点和子节点都不用关心本地的寻址域,不用关心地址从哪映射到哪。

如不明白,请继续往下看,相信接下来的部分会帮你解惑

###无内存映像的设备
无内存映像的设备没有直接访问cpu的权限,父设备的驱动将间接访问cpu,其cpu一样reg属性会有一个地址值,但没有地址长度或范围,如下:
i2c@1,0
    compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    reg = <1 0 0x1000>;
    rtc@58
        compatible = "maxim,ds1338";
        reg = <58>;
    ;
;

###地址转换
前面讲了怎么给设备分配本地地址,但没有说明怎么映射到cpu能直接访问的地址。接下来就详细分析一下这一部分:

根节点描述cpu地址空间视图,根节点的子节点不需要做任何显性的映射直接使用cpu的地址域。比如:serial@101f0000直接分配到地址0x101f0000.

而不是根节点的直接孩子的节点不使用cpu的地址域,为了能将其映射到cpu的内存地址,设备树就得对其地址进行转换,ranges属性就是用来实现这个目的的,加入ranges属性后如下
/
    compatible = "acme,coyotes-revenge";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    ...
    external-bus
        #address-cells = <2>
        #size-cells = <1>;
        ranges = <0 0  0x10100000   0x10000     // Chipselect 0, Ethernet
                         1 0  0x10160000   0x10000     // Chipselect 1, i2c controller
                         2 0  0x30000000   0x10000000>; // Chipselect 2, NOR Flash,此处参考文章地址空间大小少一个0,但我觉得不对,所以自己做了修改,下同,就不再说明

// 相信大家直接通过这个列表就能知道地址怎么转换的了,如下:

1. 偏移量为0的Chipselect0映射到0x10100000~0x1010ffff
2. 偏移量为0的Chipselect1映射到0x10160000~0x1016ffff
3. 偏移量为0的Chipselect2映射到0x30000000~0x3fffffff (此处参考文章写的0x10000000,但我觉得应该是0x3fffffff,原地址见博文最后引用)

        ethernet@0,0
            compatible = "smc,smc91c111";
            reg = <0 0 0x1000>;
        ;

// i2c总线节点没有ranges参数,因为i2c总线上的设备不需映射到cpu地址域,cpu直接通过i2c就能访问i2c设备
        i2c@1,0
            compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
            reg = <1 0 0x1000>;
            rtc@58
                compatible = "maxim,ds1338";
                reg = <58>;
            ;
        ;

        flash@2,0
            compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
            reg = <2 0 0x10000000>; // 此处参考文章写的0x4000000, 但我觉得为0x10000000 - 256MB
        ;
    ;
;
ranges参数的值是一个地址转换列表,每一个条目由如下几部分组成

子节点地址:由子节点的#address-cells值决定
父节点地址:由父节点的#address-cells值决定
子节点地址空间的大小 :由子节点的#size-cells值决定
如果ranges参数为空,则表示子节点地址和父节点地址1:1映射。你可能会有疑问,既然1:1映射,为什么还要通过地址转换来获得地址空间。一些总线(比如PCI)有完全不同的地址空间细节需要暴露给操作系统。其他带DMA的设备需要知道设备在总线上的真实地址。有时设备需要组合在一起去共享相同的可编程物理地址映射。是否需要通过1:1映射依赖于操作系统和硬件设计的很多信息。

缺乏ranges参数意味着,一个设备只能被其父节点访问而不能被cpu直接访问

###中断
中断信号可以来自machine的任何设备,中断信号在设备树中被描述为节点之间的links。主要有如下4中属性:

interrupt-controller:一个空属性,定义节点为中断控制器;
#interrupt-cells:表明连接此中断控制器的interrupts属性cell大小(类似于#address-cells和#size-cells);
interrupt-parent:指定节点设备所依附的中断控制器的phandle,若没有此参数,则从父节点继承;
interrupts:中断说明符列表,节点通过此方法指定中断号、触发方式等;
一个中断说明符描述指定中断输入设备的相关信息,由#interrupt-cells指定中断说明符cell数量。设备可能一个或多个中断源。一个中断设备的说明符完全取决于绑定的中断控制器设备。 定义一个中断源需要多少cells由中断控制器决定。加入中断相关属性后如下:
/
    compatible = "acme,coyotes-revenge";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    interrupt-parent = <&intc>;  // intc->interrupt-controller,作为系统默认的interrupt-parent属性,子节点重写则覆盖

    cpus
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        cpu@0
            compatible = "arm,cortex-a9";
            reg = <0>;
        ;
        cpu@1
            compatible = "arm,cortex-a9";
            reg = <1>;
        ;
    ;

    serial@101f0000
        compatible = "arm,pl011";
        reg = <0x101f0000 0x1000 >;
        interrupts = < 1 0 >; // 指定中断源
    ;

    serial@101f2000
        compatible = "arm,pl011";
        reg = <0x101f2000 0x1000 >;
        interrupts = < 2 0 >;
    ;

    gpio@101f3000
        compatible = "arm,pl061";
        reg = <0x101f3000 0x1000
               0x101f4000 0x0010>;
        interrupts = < 3 0 >;
    ;

    intc: interrupt-controller@10140000  // 中断控制器
        compatible = "arm,pl190";
        reg = <0x10140000 0x1000 >;
        interrupt-controller;
        #interrupt-cells = <2>; // 中断说明符有2 cells,此例中cell 1表示中断号,cell 2 表示触发方式
    ;

    spi@10115000
        compatible = "arm,pl022";
        reg = <0x10115000 0x1000 >;
        interrupts = < 4 0 >; // 注:设备还可以使用多个中断号,假如此spi使用两个,则:interrupts = <0 4 0>, <1 5 0>;
    ;

    external-bus
        #address-cells = <2>
        #size-cells = <1>;
        ranges = <0 0  0x10100000   0x10000     // Chipselect 0, Ethernet
                  1 0  0x10160000   0x10000     // Chipselect 1, i2c controller
                  2 0  0x30000000   0x10000000>; // Chipselect 2, NOR Flash

        ethernet@0,0
            compatible = "smc,smc91c111";
            reg = <0 0 0x1000>;
            interrupts = < 5 2 >;
        ;

        i2c@1,0
            compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
            reg = <1 0 0x1000>;
            interrupts = < 6 2 >;
            rtc@58
                compatible = "maxim,ds1338";
                reg = <58>;
                interrupts = < 7 3 >;
            ;
        ;

        flash@2,0
            compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";
            reg = <2 0 0x10000000>;
        ;
    ;
;
另, 关于cell含义在内核中的相关文档有详细描述,比如arm gic 中断:


# Documentation/devicetree/bindings/arm/gic.txt
The 1st cell is the interrupt type; 0 for SPI interrupts, 1 for PPI  
interrupts.  

The 2nd cell contains the interrupt number for the interrupt type.  
SPI interrupts are in the range [0-987].  PPI interrupts are in the  
range [0-15].   

The 3rd cell is the flags, encoded as follows:  
       bits[3:0] trigger type and level flags.  
               1 = low-to-high edge triggered  
               2 = high-to-low edge triggered  
               4 = active high level-sensitive  
               8 = active low level-sensitive  
       bits[15:8] PPI interrupt cpu mask.  Each bit corresponds to each of  
       the 8 possible cpus attached to the GIC.  A bit set to '1' indicated  
       the interrupt is wired to that CPU.  Only valid for PPI interrupts.  
###设备特有数据
除了上面讲的常用属性,任意需要的属性和子节点都可以被加入到设备树,不过新device-specific属性应将制造商名作为前缀命名,以避免与标准的属性冲突;

其实还有一些要求,不过主要针对内核开发者的,而我还没有那个水平,就没详细看了

###特殊节点
####aliases节点
一个specific节点通常以完全路径的形式引用,如:/external-bus/ethernet@0,0 , 但是这样太复杂了,不利于阅读。所以通常会用以一个短的别名命名的aliases节点去指定设备的完全路径,如下:
aliases
    ethernet0 = &eth0;  
    serial0 = &serial0;
;
注:property = &Label 不同于如上中断phandle引用的phandle = <&Lable>

####chosen节点
chosen节点不指明真实的设备,其为硬件和操作系统数据传输服务,如:启动参数。通常chosen节点在dts源文件中写为空,在启动时再填充,在例中增加如下:


chosen
        bootargs = "root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.1 console=ttyS0,115200";
    ;
##DTC (device tree compiler)
DTC将.dts编译为.dtb的工具。DTC的源代码位于内核的scripts/dtc目录,在Linux内核使能了Device Tree的情况下,编译内核的时候主机工具dtc会被编译出来,对应scripts/dtc/Makefile中的“hostprogs-y := dtc”。
在Linux内核的arch/arm/boot/dts/Makefile中,描述了当某种SoC被选中后,哪些.dtb文件会被编译出来,如与VEXPRESS对应的.dtb包括:


dtb-$(CONFIG_ARCH_VEXPRESS) += vexpress-v2p-ca5s.dtb \\  
        vexpress-v2p-ca9.dtb \\  
        vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb \\  
        vexpress-v2p-ca15_a7.dtb \\  
        xenvm-4.2.dtb  
在Linux下,我们可以通过make dtbs命令单独编译Device Tree文件。因为arch/arm/Makefile中含有一个dtbs编译target,如下:
# Build the DT binary blobs if we have OF configured
ifeq ($(CONFIG_USE_OF),y)
KBUILD_DTBS := dtbs
endif
###Device Tree Blob (dtb)
dtb是dts被DTC编译后生成的二进制格式Device Tree描述,可由Linux内核解析。系统设计时通常会单独留下一个很小的flash空间存放.dtb文件,bootloader在引导kernel的过程中,会先读取该.dtb到内存。

###Binding
对于Device Tree中的结点和属性具体是如何来描述设备的硬件细节的,内核里有相应的文档,位于:Documentation/devicetree/bindings目录,其下又分为很多子目录。

##dts解析API

注:此部分基本完全摘自参考文档

在Linux的BSP和驱动代码中,解析dts的API通常被以“of_”作为前缀,它们的实现代码位于内核的drivers/of目录。接下来就介绍一下常用的API。

int of_device_is_compatible(const struct device_node *device,const char *compat);

判断设备结点的compatible 属性是否包含compat指定的字符串。当一个驱动支持2个或多个设备的时候,这些不同.dts文件中设备的compatible 属性都会进入驱动 OF匹配表。因此驱动可以透过Bootloader传递给内核的Device Tree中的真正结点的compatible 属性以确定究竟是哪一种设备,从而根据不同的设备类型进行不同的处理。如drivers/pinctrl/pinctrl-sirf.c即兼容于”sirf,prima2-pinctrl”,又兼容于”sirf,prima2-pinctrl”,在驱动中就有相应分支处理:

if (of_device_is_compatible(np, "sirf,marco-pinctrl"))  
      is_marco = 1;  
struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from,
         const char *type, const char *compatible);
根据compatible属性,获得设备结点。遍历Device Tree中所有的设备结点,看看哪个结点的类型、compatible属性与本函数的输入参数匹配,大多数情况下,from、type为NULL。

int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np, const char *propname, u8 *out_values, size_t sz);
int of_property_read_u16_array(const struct device_node *np, const char *propname, u16 *out_values, size_t sz);
int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np, const char *propname, u32 *out_values, size_t sz);
int of_property_read_u64(const struct device_node *np, const char *propname, u64 *out_value);

读取设备结点np的属性名为propname,类型为8、16、32、64位整型数组的属性。对于32位处理器来讲,最常用的是of_property_read_u32_array()。如在arch/arm/mm/cache-l2x0.c中,透过如下语句读取L2 cache的”arm,data-latency”属性:


of_property_read_u32_array(np, "arm,data-latency",  
      data, ARRAY_SIZE(data));  
在arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dts中,含有”arm,data-latency”属性的L2 cache结点如下:


L2: cache-controller@1e00a000  
        compatible = "arm,pl310-cache";  
        reg = <0x1e00a000 0x1000>;  
        interrupts = <0 43 4>;  
        cache-level = <2>;  
        arm,data-latency = <1 1 1>;  
        arm,tag-latency = <1 1 1>;  
 
有些情况下,整形属性的长度可能为1,于是内核为了方便调用者,又在上述API的基础上封装出了更加简单的读单一整形属性的API,它们为int of_property_read_u8()、of_property_read_u16()等,实现于include/linux/of.h:


static inline int of_property_read_u8(const struct device_node *np,  
                                       const char *propname,  
                                       u8 *out_value)  
 
        return of_property_read_u8_array(np, propname, out_value, 1);  
 
 
static inline int of_property_read_u16(const struct device_node *np,  
                                       const char *propname,  
                                       u16 *out_value)  
 
        return of_property_read_u16_array(np, propname, out_value, 1);  
 
 
static inline int of_property_read_u32(const struct device_node *np,  
                                       const char *propname,  
                                       u32 *out_value)  
 
        return of_property_read_u32_array(np, propname, out_value, 1);  
 
int of_property_read_string(struct device_node np, const char *propname, const char *out_string);
int of_property_read_string_index(struct device_node np, const char *propname, int index, const char *output);

前者读取字符串属性,后者读取字符串数组属性中的第index个字符串。如drivers/clk/clk.c中的of_clk_get_parent_name()透过of_property_read_string_index()遍历clkspec结点的所有”clock-output-names”字符串数组属性。


const char *of_clk_get_parent_name(struct device_node *np, int index)  
 
        struct of_phandle_args clkspec;  
        const char *clk_name;  
        int rc;  
 
        if (index < 0)  
                return NULL;  
 
        rc = of_parse_phandle_with_args(np, "clocks", "#clock-cells", index,  
                                        &clkspec);  
        if (rc)  
                return NULL;  
 
        if (of_property_read_string_index(clkspec.np, "clock-output-names",  
                                  clkspec.args_count ? clkspec.args[0] : 0,  
                                          &clk_name) < 0)  
                clk_name = clkspec.np->name;  
 
        of_node_put(clkspec.np);  
        return clk_name;  
 
EXPORT_SYMBOL_GPL(of_clk_get_parent_name);  
static inline bool of_property_read_bool(const struct device_node *np, const char *propname);

如果设备结点np含有propname属性,则返回true,否则返回false。一般用于检查空属性是否存在。

void __iomem *of_iomap(struct device_node *node, int index);
通过设备结点直接进行设备内存区间的 ioremap(),index是内存段的索引。若设备结点的reg属性有多段,可通过index标示要ioremap的是哪一段,只有1段的情况,index为0。采用Device Tree后,大量的设备驱动通过of_iomap()进行映射,而不再通过传统的ioremap。

*unsigned int irq_of_parse_and_map(struct device_node dev, int index);
透过Device Tree或者设备的中断号,实际上是从.dts中的interrupts属性解析出中断号。若设备使用了多个中断,index指定中断的索引号。
还有一些OF API,这里不一一列举,具体可参考include/linux/of.h头文件。

##高通Android源码中dts文件
###AndroidBoard.mk
Android编译过程(如想了解更多可参考:Android编译过程详解)中会解析到device\\qcom\\msm8916_32\\AndroidBoard.mk,此文件中选择了kernel的默认配置文件,如下:


# device\\qcom\\msm8916_32\\AndroidBoard.mk

#----------------------------------------------------------------------
# Compile (L)ittle (K)ernel bootloader and the nandwrite utility
#----------------------------------------------------------------------
ifneq ($(strip $(TARGET_NO_BOOTLOADER)),true)

# Compile
include bootable/bootloader/lk/AndroidBoot.mk

$(INSTALLED_BOOTLOADER_MODULE): $(TARGET_EMMC_BOOTLOADER) | $(ACP)
    $(transform-prebuilt-to-target)
$(BUILT_TARGET_FILES_PACKAGE): $(INSTALLED_BOOTLOADER_MODULE)

droidcore: $(INSTALLED_BOOTLOADER_MODULE)
endif

#----------------------------------------------------------------------
# Compile Linux Kernel
#----------------------------------------------------------------------
ifeq ($(KERNEL_DEFCONFIG),)
    KERNEL_DEFCONFIG := msm8916_defconfig  //选择msm8916_defconfig文件为默认配置文件
endif

include kernel/AndroidKernel.mk

$(INSTALLED_KERNEL_TARGET): $(TARGET_PREBUILT_KERNEL) | $(ACP)
    $(transform-prebuilt-to-target)
###msm8916_defconfig
此文件中主要是一些编译开关,包括dts文件的编译开关,如下:


# kernel\\arch\\arm\\configs\\msm8916_defconfig
...
CONFIG_ARCH_MSM=y
CONFIG_ARCH_MSM8916=y  // dts文件的编译开关,当然也在其他地方用到,如加载板级文件:obj-$(CONFIG_ARCH_MSM8916) += board-8916.o
...
###Makefile
dts文件目录的mk文件决定需要加载哪些dts文件,这些文件最终打包到dt.img,再经由mkbootimg工具和其他镜像一起打包到boot.img。关键源码如下:


# kernel\\arch\\arm\\boot\\dts\\qcom\\Makefile
...
// 我们的代码针对每一个项目新建了一个dts文件,然后通过此文件去include了相关dts文件,所以下面都被屏蔽掉了
dtb-$(CONFIG_ARCH_MSM8916) += msm8916-qrd-skuh-$(OEM_PROJECT_NAME).dtb  
#msm8916-sim.dtb
#msm8916-rumi.dtb
#msm8916-cdp.dtb
#msm8916-cdp-smb1360.dtb
#msm8916-mtp.dtb
#msm8916-512mb-mtp.dtb
#msm8916-mtp-smb1360.dtb
#msm8916-512mb-mtp-smb1360.dtb
#msm8916-512mb-qrd-skui.dtb
#msm8916-qrd-skuh.dtb
#msm8916-qrd-skuhf.dtb
#msm8916-qrd-skui.dtb
#msm8916-512mb-qrd-skuh.dtb
#msm8939-sim.dtb
#msm8939-rumi.dtb
#msm8939-qrd-skuk.dtb
#msm8939-cdp.dtb
#msm8939-cdp-smb1360.dtb
#msm8939-mtp.dtb
#msm8939-mtp-smb1360.dtb
...
###dts中的platform info
msm8916-cdp.dts文件中定义平台信息,如下:


# kernel\\arch\\arm\\boot\\dts\\qcom\\msm8916-cdp.dts
#include "msm8916-cdp.dtsi"
#include "msm8916-memory.dtsi"

/
    model = "Qualcomm Technologies, Inc. MSM 8916 CDP";
    compatible = "qcom,msm8916-cdp", "qcom,msm8916", "qcom,cdp";
    qcom,board-id = <1 0>;
;
...
不过我们在每个项目的dts文件中重新定义了平台信息,如下:


# kernel\\arch\\arm\\boot\\dts\\qcom\\msm8916-qrd-skuh-$(OEM_PROJECT_NAME).dts 
#include "msm8916-qrd-skuh.dtsi"
#include "msm8916-memory.dtsi"

/
    model = "Qualcomm Technologies, Inc. MSM 8916 QRD SKUH changcheng l783";
    compatible = "qcom,msm8916-qrd-skuh", "qcom,msm8916-qrd", "qcom,msm8916", "qcom,qrd";
    qcom,board-id = <0x1000b 0> , <0x1000b 4>;
;
...

以上是关于Linux内核设备树DTS的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

linux内核启动阶段对设备树的解析

RK3399平台开发系列讲解(内核设备树篇)3.5Linux内核对DTB文件的解析

linux kernel下指定要编译的设备树 设备树与内核一起编译

Linux内核设备树DTS

Linux——Linux驱动之设备树编译环境搭建实践总结(设备树uboot内核编译及镜像烧写)

Linux——Linux驱动之设备树编译环境搭建实践总结(设备树uboot内核编译及镜像烧写)