Devicetree(设备树)是用来描绘体系硬件信息的树模型,其旨在unify内核。经过bootloader将devicetree的信息传给kernel,然后kernel依据这些设备描绘初始化相应的板级驱动,到达一个内核多个渠道同享的意图。
Overview
Devicetree主要为描绘不行插拔(非动态)设备的板级硬件信息而规划的。它由分层的描绘设备信息的节点(node)组成树结构。每个node包括的内容经过property/value对来标明。除root节点外,每个节点都有parent。如图所示:
Node Names
除root节点名用'/'标明外,其他节点都由node-name@unit-address来命名,且同一层级有必要是仅有的。
node-name
标明节点名,由1-31个字符组成。如非有必要,引荐运用以下通用的node-name: cpu、memory、memory-controller、gpio、serial、watchdog、flash、compact-flash、rtc、interrupt-controller、dma-controller、ethernet、ethernet-phy、timer、mdio、spi、i2c、usb、can、keyboard、ide、disk、display、sound、atm、cache-controller、crypto、fdc、isa、mouse、nvram、parallel、pc-card、pci、pcie、sata、scsi、vme。
unit-address
标明这个节点地点的bus类型。它有必要和节点中reg特点的第一个地址共同。假设这个节点没有reg特点,则不需“@unit-address”。
Path Names
标明一个节点的完好途径(full path)。型如:
/node-name-1/node-name-2/node-name-N
ProperTIes
每个节点包括的主要内容便是这个所描绘的设备的特点信息,由name和value组成:
Property Names
1-31个字符,可包括字母、数字、及‘,’,‘.’,‘_’,‘+’,‘?’,‘#’。
Property Values
ValueDescripTIonempty特点值为空,用来标明true-false信息u32/u6432/64位大端字节序的无符号整形,标明时需加<>string,stringlistnull-terminated字符串或其组成的列表
Standard ProperTIes
compaTIble
Value type: Description: 标明兼容的设备类型,内核据此挑选适宜的驱动程序。由多个字符串组成,从左到由列出这个设备兼容的驱动(from most specific to most general)。 引荐的格局为:“制作商名,详细类型”。Example: compatible = “fsl,mpc8641-uart“, “ns16550”; 内核先查找支撑“fsl,mpc8641-uart”的驱动,如未找到,则查找支撑更通用的“ns16550”设备类型的驱动。
model
Value type: Description: 标明设备类型。 引荐的格局为:“制作商名,详细类型”。Example: model = “fsl,MPC8349EMITX”;
phandle
Value type: Description: 用一个树内仅有的数字标识地点的这个节点,其他节点能够直接经过这个数字标识来引证这个节点。Example: pic@10000000 { phandle = <1>; interrupt-controller; }; interrupt-parent = <1>;
status
Value type: Description: 标明设备的可用状况: “okay” -> 设备可用 “disabled” -> 现在不行用,但今后可能会可用 “fail” -> 不行用。呈现严重问题,得修一下 “fail-sss” -> 不行用。呈现严重问题,得修一下。sss指明过错类型。
#address-cells and #size-cells
Value type: Description: 在具有子节点的节点中运用,来描绘它的字节点的地址分配问题。即别离标明子节点中运用多少个u32巨细的cell来编码reg特点中的address域和size域。 这两个特点不会承继,有必要明确指出。如未指出,默许#address-cells=2,#size-cells=1。Example: soc { #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; serial { reg = <0x4600 0x100>; }; };
reg
Value type: encoded as an arbitraty number of (address, length) pairs.Description: 描绘该设备在parent bus界说的地址空间中的地址资源分配。Example: reg = <0x3000 0x20 0xFE00 0x100>; a 32-byte block at offset 0x3000 and a 256-byte block at offset 0xFE00。
virtual-reg
Value type: Description: 标明映射到reg第一个物理地址对应的effective address。使bootloader能够供给给内核它所树立的virtual-to-physical mappings。
ranges
Value type: or encoded as an arbitrary number of (child-bus-address,parent-bus-address, length) triplets.Description: 供给了子地址空间与父地址空间的映射联系,假设值为空则父子地址持平,无需转化。Example: soc { compatible = “simple-bus”; #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; ranges = <0x0 0xe0000000 0x00100000>; serial { compatible = “ns16550”; reg = <0x4600 0x100>; }; }; 将子节点serial的0x0地址映射到父节点soc的0xe0000000,映射长度为0x100000。此刻reg的实践物理地址就为0xe0004600。
dma-ranges
Value type:
Interrupts
描绘中止的特点有4个:
interrupt-controller
一个空的特点用来指示这个节点设备是接纳中止信号的控制器。
#interrupt-cells
这是上面所说中止控制器中的一个特点,用来描绘需要用多少个cell来描绘这个中止控制器的interrupt specifier(相似#address-cells和#size-cells)。
interrupt-parent
常呈现在根节点的一个特点,它的特点值是指向interrupt-controller的一个phandle。可从parent承继。
interrupts
包括interrupt specifiers列表,每一个specifier标明一个中止输出信号。
Example
/ { interrupt-parent = <&intc>; intc: interrupt-controller@10140000 { compatible = “arm,pl190″; reg = <0x10140000 0x1000 >; interrupt-controller; #interrupt-cells = <2>; }; serial@101f0000 { interrupts = < 1 0 >; };};
Base Device Node Types
一切的设备树都有必要有一个root节点,且root节点下有必要包括一个cpus节点和至少一个memory节点。
root node
root节点须包括 #address-cells、#size-cells、model、compatible等特点。
/cpus node
是cpu子节点的父节点容器。须包括 #address-cells、#size-cells特点。
/cpus/cpu* node
是描绘体系cpu的节点。
/memory node
描绘体系物理内存的layout。须包括reg节点。Example:假设一个64位体系有如下两块物理内存:- RAM: starting address 0x0, length 0x80000000 (2GB)- RAM: starting address 0x100000000, length 0x100000000 (4GB)则咱们能够有下面两种描绘办法(#address-cells = <2> and #size-cells =<2>):Example #1 memory@0 { reg = <0x000000000 0x00000000 0x00000000 0x80000000 0x000000001 0x00000000 0x00000001 0x00000000>; };Example #2 memory@0 { reg = <0x000000000 0x00000000 0x00000000 0x80000000>; }; memory@100000000 { reg = <0x000000001 0x00000000 0x00000001 0x00000000>; };
/chosen node
根节点下的一个子节点,不是描绘设备而是描绘运行时参数。常用来给内核传递bootargs:chosen { bootargs = “root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.1.1 console=ttyS0,115200”;};
/aliases node
由1-31个字母、数字或下划线组成的设备节点full path的别号。它的值是节点的全途径,因而终究会被编码成字符串。aliases { serial0 = “/simple-bus@fe000000/serial@llc500”;}
Device Bindings
更多详细设备详细类别的描绘信息:内核源代码/Documentation/devicetree/bindings。
DTS是描绘devicetree的源文本文件,它经过内核中的DTC(Devicetree Compiler)编译后生成相应渠道可烧写的二进制DTB。
Devicetree Blob (DTB) Structure
DTB又称Flattened Devicetree(FDT),在内存中的结构如下图所示:
Header
大端字节序结构体:
struct fdt_header { uint32_t magic; /* contain the value 0xd00dfeed (big-endian) */ uint32_t totalsize; /* the total size of the devicetree data structure */ uint32_t off_dt_struct; /* offset in bytes of the structure block */ uint32_t off_dt_strings; /* offset in bytes of the strings block */ uint32_t off_mem_rsvmap; /* offset in bytes of the memory reservation block */ uint32_t version; /* the version of the devicetree data structure */ uint32_t last_comp_version; /* the lowest version used is backwards compatible */ uint32_t boot_cpuid_phys; /* the physical ID of the system’s boot CPU */ uint32_t size_dt_strings; /* the length in bytes of the strings block */ uint32_t size_dt_struct; /* the length in bytes of the structure block */};
Memory Reservation Block
Purpose
为体系保存一些特别用处的memory。这些保存内存不会进入内存办理体系。
Format
struct fdt_reserve_entry { uint64_t address; uint64_t size;};
Structure Block
Devicetree结构体寄存的方位。由一行行“token+内容”片段线性组成。
token
每一行内容都由一个32位的整形token开始。token指明晰这以后内容的特点及格局。共有以下5种token:
tokenDescriptionFDT_BEGIN_NODE (0x00000001)节点开始,这以后内容为节点名FDT_END_NODE (0x00000002)节点完毕FDT_PROP (0x00000003)描绘特点FDT_NOP (0x00000004)nothing,devicetree解析器疏忽它FDT_END (0x00000009)block完毕
tree structure
(optionally) any number of FDT_NOP tokens
FDT_BEGIN_NODE
The node’s name as a null-terminated string
[zeroed padding bytes to align to a 4-byte boundary]
For each property of the node:
(optionally) any number of FDT_NOP tokens
FDT_PROP token
property information
[zeroed padding bytes to align to a 4-byte boundary]
Representations of all child nodes in this format
(optionally) any number of FDT_NOP tokens
FDT_END_NODE token
Devicetree Source (DTS) Format
Node and property definitions
[label:] node-name[@unit-address] { [properties definitions] [child nodes] };
File layout
Version 1 DTS files have the overall layout:
/dts-v1/; /* dts 版别1 */[memory reservations] /* DTB中内存保存表的进口 */ / { [property definitions] [child nodes] };