DTS結構及其編譯方法
一:主要問題
1,需要了解dtsi與dts的關系
2,dts的結構模型
3,dts是如何被編譯的,以及編譯后會生成一個什么文件.
二:參考文字
1,DTS(device tree source)
.dts文件是一種ASCII文本格式的DeviceTree描述。基本上,在ARMLinux內,一個.dts文件對應一個ARM的machine,一般放置在內核的arch/arm/boot/dts/目錄。由於一個SoC可能對應多個machine(一個SoC可以對應多個產品和電路板),勢必這些.dts文件需包含許多共同的部分。Linux內核為了簡化,把SoC公用的部分或者多個machine共同的部分一般提煉為.dtsi,類似於C語言的頭文件。其他的machine對應的.dts就include這個.dtsi。
2,dts的結構模型
為了了解DeviceTree的結構,我們首先給出一個DeviceTree的示例:
/o device-tree
|- name ="device-tree"
|- model ="MyBoardName"
|-compatible = "MyBoardFamilyName"
|- #address-cells = <2>
|-#size-cells = <2>
|-linux,phandle = <0>
|
o cpus
| | - name = "cpus"
| | - linux,phandle = <1>
| |- #address-cells = <1>
| | -#size-cells = <0>
| |
| o PowerPC,970@0
| |- name ="PowerPC,970"
| |-device_type = "cpu"
| |-reg = <0>
| |-clock-frequency = <0x5f5e1000>
| |- 64-bit
| |- linux,phandle =<2>
|
o memory@0
| |- name ="memory"
| |- device_type= "memory"
| |- reg =<0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x20000000>
| |- linux,phandle = <3>
|
o chosen
|- name = "chosen"
|- bootargs = "root=/dev/sda2"
|- linux,phandle = <4>
從上圖中可以看出,devicetree的基本單元是node。這些node被組織成樹狀結構,除了rootnode,每個node都只有一個parent。一個devicetree文件中只能有一個rootnode。每個node中包含了若干的property/value來描述該node的一些特性。每個node用節點名字(nodename)標識,節點名字的格式是node-name@unit-address。如果該node沒有reg屬性(后面會描述這個property),那么該節點名字中必須不能包括@和unit-address。unit-address的具體格式是和設備掛在那個bus上相關。例如對於cpu,其unit-address就是從0開始編址,以此加一。而具體的設備,例如以太網控制器,其unit-address就是寄存器地址。rootnode的nodename是確定的,必須是“/”。
3,dts是如何被編譯的,以及編譯后會生成一個什么文件。
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DTC(device tree compiler)
dtc是將.dts編譯為.dtb的工具。DTC的源代碼位於內核的scripts/dtc目錄,在Linux內核使能了DeviceTree的情況下,編譯內核時,主機工具dtc會被編譯出來,對應scripts/dtc/Makefile中的“hostprogs-y:= dtc”這一hostprogs編譯target。
在Linux內核的arch/arm/boot/dts/Makefile中,描述了當某種SoC被選中后,哪些.dtb文件會被編譯出來。舉例如下:
如與VEXPRESS對應的.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,我們可以單獨編譯DeviceTree文件。當我們在Linux內核下運行makedtbs時,若我們之前選擇了ARCH_VEXPRESS,上述.dtb都會由對應的.dts編譯出來。因為arch/arm/Makefile中含有一個dtbs編譯target項目。
.dtb是.dts被DTC編譯后的二進制格式的DeviceTree描述,可由Linux內核解析。通常在我們為電路板制作NAND、SD啟動image時,會為.dtb文件單獨留下一個很小的區域以存放之,之后bootloader在引導kernel的過程中,會先讀取該.dtb到內存。
有兩種方式使用DT。第一種可包含多個dtb,編入dt.img,放入boot.img。第二種只包含一個dtb,直接追加到kernelimage后面,放入boot.img。
dtc編譯在kernel/AndroidKernel.mk中定義。先用定義"DTS_NAMES"變量,它的每個entry(記為"DTS_NAME"變量,下面的$$arch)中可能有arch和rev兩部分,和.config中相關配置有關,用下面方法找出。
while (<>) {
$$a = $$1 if /CONFIG_ARCH_((?:MSM|QSD|MPQ)[a-zA-Z0-9]+)=y/; $$r = $$1 if /CONFIG_MSM_SOC_REV_(?!NONE)(\w+)=y/; $$arch = $$arch.lc("$$a$$r ") if /CONFIG_ARCH_((?:MSM|QSD|MPQ)[a-zA-Z0-9]+)=y/ } print $$arch;
得到上述"DTS_NAMES"變量,用"$(DTS_NAME)*.dts"方式去"kernel/arch/arm/boot/dts/"下匹配。見下面的定義,其中"cat"命令就是生成帶DT的kernelimage。
define append-dtb
mkdir -p $(KERNEL_OUT)/arch/arm/boot;\ $(foreach DTS_NAME, $(DTS_NAMES), \ $(foreach d, $(DTS_FILES), \ $(DTC) -p 1024 -O dtb -o $(call DTB_FILE,$(d)) $(d); \ cat $(KERNEL_ZIMG) $(call DTB_FILE,$(d)) > $(call ZIMG_FILE,$(d));)) endef
第二種方式沒看到后續如何放入boot.img。對於第一種方式,會用"device/qcom/common/generate_extra_images.mk"中定義的下面規則編出"dt.img",
$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET): $(DTBTOOL) $(INSTALLED_KERNEL_TARGET)
$(build-dtimage-target)
在"build/core/Makefile"中用下面語句使它被編入boot.img。
ifeq ($(strip $(BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT)),true)
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --dt $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET) BOOTIMAGE_EXTRA_DEPS s:= $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET) endif
