linux裝置樹的規範(dts和dtb)

第01節_DTS格式

dts檔案透過編譯生成dtb格式檔案

屬性的定義

value取值型別

屬性名=值只有三種取值

第一種 <1 0x3 0x123> （一個或多個32位資料） arrays of cells

第二種 “字串” （用雙引號括起來的值）

第三種 ［ 00 11 22］ （byte string 是16進製表示的一個或者多個位元組）

一個 byte string必須用2位16進位制數表示 byte之間的空格可以省略，可組合多種型別的值，之間用逗號分開

示例內容

示例：

a。 Arrays of cells ： cell就是一個32位的資料interrupts = <17 0xc>；

b。 64bit資料使用2個cell來表示： clock-frequency = <0x00000001 0x00000000>；

c。 A null-terminated string （有結束符的字串）： compatible = “simple-bus”；

d。 A bytestring（位元組序列） ：local-mac-address = ［00 00 12 34 56 78］； 每個byte使用2個16進位制數來表示

e。 可以是各種值的組合， 用逗號隔開：

compatible = “ns16550”， “ns8250”；example = <0xf00f0000 19>， //“a strange property format”；

裝置節點如何定義？

［label：］ node-name［@unit-address］ { ［properties definitions］ ［child nodes］}；

比如

memory@30000000 { device_type = “memory”； reg = <0x30000000 0x4000000>；}；

其中memory@30000000就表示node-name［@unit-address］其中的unit-address是記憶體首地址用來區分其它同名的裝置

可以把節點理解為目錄，也就是同一目錄下的子目錄名稱不能相同

有哪些需要注意的事項

比如2440裝置樹檔案必須要包含的

model = “SMDK2440”； compatible = “samsung，smdk2440”； #address-cells = <1>；//表示子節點的地址寬度是32位 #size-cells = <1>；//表示子節點的位寬是32位

特殊的、預設的屬性：

a。根節點：

#address-cells // 在它的子節點的reg屬性中， 使用多少個u32整數來描述地址（address） #size-cells // 在它的子節點的reg屬性中， 使用多少個u32整數來描述大小（size） compatible // 定義一系列的字串， 用來指定核心中哪個

例如

compatible = “samsung，smdk2440”， “samsung，s3c24xx”； //它會優先去核心中尋找 samsung，smdk2440，如果沒有則尋找samsung，s3c24xx第二項，

*machine_desc可以支援本裝置 // 即這個板子相容哪些平臺 // uImage ： smdk2410 smdk2440 mini2440==> machine_desc model // 咱這個板子是什麼 // 比如有2款板子配置基本一致， 它們的compatible是一樣的 // 那麼就透過model來分辨這2款板子

b。 /memory

device_type = “memory”；

reg // 用來指定記憶體的地址、大小

c。 /chosen

bootargs // 核心command line引數， 跟u-boot中設定的bootargs作用一樣

d。 /cpus

/cpus結點下有1個或多個cpu子結點， cpu子結點中用reg屬性用來標明自己是哪一個cpu，

*所以 /cpus 中有以下2個屬性：

#address-cells // 在它的子節點的reg屬性中， 使用多少個u32整數來描述地址（address）

#size-cells // 在它的子節點的reg屬性中， 使用多少個u32整數來描述大小（size） 必須設定為0

e。 /cpus/cpu*

device_type = “cpu”；

reg // 表明自己是哪一個cpu

引用其他節點：

a。 phandle ： // 節點中的phandle屬性， 它的取值必須是唯一的（不要跟其他的phandle值一樣）

pic@10000000 { phandle = <1>； interrupt-controller；}；another-device-node { interrupt-parent = <1>； // 使用phandle值為1來引用上述節點}；

b。 label：

PIC： pic@10000000 { interrupt-controller；}；another-device-node { interrupt-parent = <&PIC>； // 使用label來引用上述節點， // 使用lable時實際上也是使用phandle來引用， // 在編譯dts檔案為dtb檔案時， 編譯器dtc會在dtb中插入phandle屬性}；

舉例說明

如果我想在dts中包含dtsi檔案

新建 jz2440。dtsi複製jz2440。dtsdtsi檔案時dts的父節點可以直接引用，語法格式相同，在dts檔案中引用dtsi，比如想修改某個引腳，但是又不想修改dtsi檔案，則只需要在dts檔案中覆蓋掉原來的的配置即可

#include “jz2440。dtsi”/{ led { ping = ； } }

上傳檔案，

設定環境變數，編譯

如果我想反編譯dtb檔案怎麼做？

當前目錄下執行

。/scripts/dtc/dtc -I 輸入檔案dtb -O 輸出檔案dts -o tmp。dts（輸出檔名） 指定dtb檔案所在位置

。/scripts/dtc/dtc -I dtb -O dts -o tmp。dts arch/arm/boot/dts/jz2440。dtb

發現修改後暫存器值變了

再次修改

在dtsi中的led節點上新增lable

LED：led { compatible = “jz2440_led”； pin = ；}；

在dts檔案中覆蓋

&LED{ pin = ；}；

上傳檔案，

設定環境變數，編譯，反編譯dtb檢視已經變化

還可以檢視核心目錄\linux-4。19-rc3\Documentation\devicetree\usage-model。txt檔案

Linux uses DT data for three major purposes：

platform identification，

runtime configuration， and

device population。

比如你想保留某塊記憶體，保留記憶體的起始地址以及大小

/memreserve/ 0x33000000 0x10000

這些配置屬於runtime configuration

比如led就屬於device population。

第02節_DTB格式

這節影片開始講解裝置樹的DTB格式。

DTS變成DTB

在dtsi檔案裡，我們使用了各種C語言類似的宏，這些宏需要在被使用的地方展開；

dtsi和dts檔案中，都是可讀性非常強的程式碼，容易引入錯誤，需要檢測這些錯誤；

在dts檔案裡，可以包含一個或多個dtsi檔案，這就意味著原始檔有很多，需要將它們編譯成一個唯一的檔案；

dtsi和dts檔案中，後面屬性的值要覆蓋前面同名的屬性的值；

使用dtc工具將dtsi和dts變成dtb檔案時，該工具就自動完成前面的四個操作。

DTB檔案佈局

DTB檔案佈局如下：

可以看出整個DTB分為四個部分：struct ftd_header、memory reservation block、structure block、strings block；

struct ftd_header：用來表明各個分部的偏移地址，整個檔案的大小，版本號等；

memory reservation block：在裝置樹中使用/memreserve/ 定義的保留記憶體資訊；

structure block：儲存節點的資訊，節點的結構；

strings block：儲存屬性的名字，單獨作為字串儲存；

使用命令make dts編譯JZ2440的裝置樹檔案，生成DTB檔案，再使用UltraEdit工具開啟，方便檢視16進位制，進行分析dts和dtb的對應關係。

struct ftd_header結構體的定義如下：

struct fdt_header {uint32_t magic；uint32_t totalsize；uint32_t off_dt_struct；uint32_t off_dt_strings；uint32_t off_mem_rsvmap；uint32_t version；uint32_t last_comp_version；uint32_t boot_cpuid_phys；uint32_t size_dt_strings；uint32_t size_dt_struct；}；

在DTB檔案中，資料的存放格式是大端模式，即數值的高位存放在低地址。

補充知識：大端（big endian）小端（little endian）

對於一個值，比如0x12345678，存放方式如下：

注意，大端模式和小端模式只針對數值，對於字串 abc，a在低地址，c在高地址。

分析DTB內容

下面開始分析DTB的內容：

首先是ftd_header結構體中的magic，為0xd00dfeed；

然後是totalsize，整個DTB檔案的大小；

再是off_dt_struct，即structure block的偏移地址；

再是off_dt_strings，即strings block的偏移地址；

再是off_mem_rsvmap，即memory reservation block的偏移地址；

因此，根據偏移，就能找到DTB每個部分的內容。

structure block儲存節點的資訊，節點的結構，和DTS中節點資訊對應如下：

其中節點資訊結構體如下：

struct { uint32_t len； uint32_t nameoff；}

len表示val長度；

nameoff表示在string block的偏移；

總結

最後總結一下：

DTB檔案可以分為四個部分：struct ftd_header、memory reservation block、structure block、strings block；

最開始的為struct ftd_header，包含其它三個部分的偏移地址；

memory reservation block記錄保留記憶體資訊；

structure block儲存節點的資訊，節點的結構；

strings block儲存屬性的名字，將屬性名字單獨作為字串儲存；

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