dtb转换为device_node

Posted 2020-11-25 -glb

device_node只是某个结构体而已。
在uboot中把设备树文件随表放入内存中的某个地方就可以使用，为什么内核运行过程中它不会覆盖dtb文件所占用的那块内存呢？
在设备树格式那篇文章中曾经说过，在设备树文件中可以用memreserve指定一块内存，这块内存就是保留下来的内存，内核不会占用它。即使没有指定这块内存，当内核启动的时候，它也会把设备树文件所在的那块内存保留出来。

看一下函数的调用过程：

start_kernel // init/main.c
    setup_arch(&command_line);  // arch/arm/kernel/setup.c
        arm_memblock_init(mdesc);   // arch/arm/kernel/setup.c
            early_init_fdt_reserve_self();
                    /* Reserve the dtb region */
                    // 把DTB所占区域保留下来, 即调用: memblock_reserve
                    early_init_dt_reserve_memory_arch(__pa(initial_boot_params),
                                      fdt_totalsize(initial_boot_params),
                                      0);           
            early_init_fdt_scan_reserved_mem();  // 根据dtb中的memreserve信息, 调用memblock_reserve
            
        unflatten_device_tree();    // arch/arm/kernel/setup.c
            __unflatten_device_tree(initial_boot_params, NULL, &of_root,
                        early_init_dt_alloc_memory_arch, false);            // drivers/of/fdt.c
                
                /* First pass, scan for size */
                size = unflatten_dt_nodes(blob, NULL, dad, NULL);
                
                /* Allocate memory for the expanded device tree */
                mem = dt_alloc(size + 4, __alignof__(struct device_node));
                
                /* Second pass, do actual unflattening */
                unflatten_dt_nodes(blob, mem, dad, mynodes);
                    populate_node
                        np = unflatten_dt_alloc(mem, sizeof(struct device_node) + allocl,
                                    __alignof__(struct device_node));
                        
                        np->full_name = fn = ((char *)np) + sizeof(*np);
                        
                        populate_properties
                                pp = unflatten_dt_alloc(mem, sizeof(struct property),
                                            __alignof__(struct property));
                            
                                pp->name   = (char *)pname;
                                pp->length = sz;
                                pp->value  = (__be32 *)val;

flatten是扁平的，dtb文件是扁平的，里面含有各个设备节点，需要将它们提取出来，构成一棵树。
unflatten_device_tree函数是本篇文章分析的重点。首先看两个结构体：

device_node结构体：

每一个节点都转换为一个device_node结构体:

 struct device_node {
            const char *name;  // 来自节点中的name属性, 如果没有该属性, 则设为"NULL"
            　　　  const char *type;  // 来自节点中的device_type属性, 如果没有该属性, 则设为"NULL"
            phandle phandle;
            const char *full_name;  // 节点的名字, node-name[@unit-address]
                        struct fwnode_handle fwnode;

            struct  property *properties;  // 节点的属性
                        struct  property *deadprops;    /* removed properties */
                        struct  device_node *parent;   // 节点的父亲
                        struct  device_node *child;    // 节点的孩子(子节点)
                        struct  device_node *sibling;  // 节点的兄弟(同级节点)
        #if defined(CONFIG_OF_KOBJ)
            struct  kobject kobj;
        #endif
            unsigned long _flags;
            void    *data;
        #if defined(CONFIG_SPARC)
                        const char *path_component_name;
            unsigned int unique_id;
            struct of_irq_controller *irq_trans;
        #endif
        };

在dts文件中，每一个大括号代表一个节点，比如说根节点，它会对应一个device_node结构体。
memory它也有一个大括号，也对应着一个device_node结构体。
chosen它也有一个大括号，也对应着一个device_node结构体。
在一个节点里面，有可能还有子节点，有一些父子关系，兄弟关系。在device_node中肯定肯定有成员来描述这些关系

device_node结构体中有properties, 用来表示该节点的属性

   每一个属性对应一个property结构体:
        struct property {
            char    *name;    // 属性名字, 指向dtb文件中的字符串
            　　　　int length;       // 属性值的长度
            　　　　void    *value;   // 属性值, 指向dtb文件中value所在位置, 数据仍以big endian存储
            　　　　struct property *next;
        #if defined(CONFIG_OF_DYNAMIC) || defined(CONFIG_SPARC)
            unsigned long _flags;
        #endif
        #if defined(CONFIG_OF_PROMTREE)
            unsigned int unique_id;
        #endif
        #if defined(CONFIG_OF_KOBJ)
            struct bin_attribute attr;
        #endif
        };

以下面的设备树为例，进行分析：

/dts-v1/;

/ {
    model = "SMDK24440";
    compatible = "samsung,smdk2440";

    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
        
    memory@30000000 {
        device_type = "memory";
        reg =  <0x30000000 0x4000000>;
    };
/*
    cpus {
        cpu {
            compatible = "arm,arm926ej-s";
        };
    };
*/    
    chosen {
        bootargs = "noinitrd root=/dev/mtdblock4 rw init=/linuxrc console=ttySAC0,115200";
    };

    
    led {
        compatible = "jz2440_led";
        pin = <S3C2410_GPF(5)>;
    };
};