android MSM8974 上DeviceTree简介

简介

主要功能是不在代码中硬编码设备信息，而是用专门的文件来描述。整个系统的设备节点会形成一个树，设备节点里可以设置属性。官网在http://www.devicetree.org 。入门指南请参考http://www.devicetree.org/Device_Tree_Usage 。Linux上一些状况请参考"kernel/Document/devicetree/"，其中"bindings"子目录描述各种设备的devicetree的描述方法，各厂商的各类设备的描述方法都可能不同。

 MSM8974 上DeviceTree简介 

设备描述源文件放在"kernel/arch/arm/boot/dts/"下后缀是".dts"或".dtsi"，一般".dtsi"是被其它文件包含的，只用dtc编译".dts"文件。Build时会用"dtc"命令把需要的设备描述文件编译成".dtb"文件，并放到到bootimage的某个地方。对设备描述的解析处理实现主要在"kernel/drivers/of/"目录中，需要配置"CONFIG_OF"。启动过程中，bootloader(默认是bootable/bootloader/lk)会根据机器硬件信息选择合适的devicetree装入内存，把地址等相关信息传给kernel。kernel中，会根据传入的信息创建设备。

版本声明和包含其它文件

一般".dts"文件会先进行版本申明，如下面的第一行。".dts"或".dtsi"文件也可能包含其它".dtsi"文件，如下面的3/4行。

/dts-v1/;

/include/ "msm8974-v2.2.dtsi"
/include/ "msm8974-mtp.dtsi"

关于取地址符号的使用

如经常碰到类似下面的写法。没找到相关文档说明(看源码来理解也很费劲)。作用应该是对之前定义过的设备(例子中是"soc")进行补充描述。

&soc {
	android_usb@fe8050c8 {
		compatible = "qcom,android-usb";
		reg = <0xfe8050c8 0xc8>;
		qcom,android-usb-swfi-latency = <1>;
	};

......
};

哪些文件被编入二进制映像

有两种方式使用DT。第一种可包含多个dtb，编入dt.img，放入boot.img。第二种只包含一个dtb，直接追加到kernelimage后面，放入boot.img。
dtc编译在kernel/AndroidKernel.mk中定义。先用定义"DTS_NAMES"变量，它的每个entry(记为"DTS_NAME"变量，下面的$$arch)中可能有arch和rev两部分，和.config中相关配置有关，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"变量，用"$(DTS_NAME)*.dts"方式去"kernel/arch/arm/boot/dts/"下匹配。见下面的定义，其中"cat"命令就是生成带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

如，msm8974的MR2的ES1版中，"DTS_NAMES"变量的值为"msm8974 msmsamarium"，会编入的文件有。

msm8974pro-ab-cdp.dts     msm8974pro-ac-mtp.dts  msm8974-v1-mtp.dts      msm8974-v2.0-1-fluid.dts   msm8974-v2.2-fluid.dts   msmsamarium-sim.dts
msm8974pro-ab-fluid.dts   msm8974-v1-cdp.dts     msm8974-v1-rumi.dts     msm8974-v2.0-1-liquid.dts  msm8974-v2.2-liquid.dts
msm8974pro-ab-liquid.dts  msm8974-v1-fluid.dts   msm8974-v1-sim.dts      msm8974-v2.0-1-mtp.dts     msm8974-v2.2-mtp.dts
msm8974pro-ab-mtp.dts     msm8974-v1-liquid.dts  msm8974-v2.0-1-cdp.dts  msm8974-v2.2-cdp.dts       msmsamarium-rumi.dts

第二种方式没看到后续如何放入boot.img。对于第一种方式，会用"device/qcom/common/generate_extra_images.mk"中定义的下面规则编出"dt.img"，

$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET): $(DTBTOOL) $(INSTALLED_KERNEL_TARGET)
	$(build-dtimage-target)

在"build/core/Makefile"中用下面语句使它被编入boot.img。

ifeq ($(strip $(BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT)),true)
  INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --dt $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
  BOOTIMAGE_EXTRA_DEPS    := $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
endif

lk中的处理

8974目前实际用的应该是方式1。在下面boot_linux_from_mmc()中，调用dev_tree_get_entry_info()，里面会根据硬件(chipset和platform的id，系统实际跑时的信息在系统boot的更早阶段由N侧设置并传来，而DT中的信息由根节点的"qcom,msm-id"属性定义)来选择合适的DT，后面会把该DT装入内存，把地址等信息传给kernel(据说是通过CPU寄存器)。

	qcom,msm-id = <126 8 0x20002>,
		      <185 8 0x20002>,
		      <186 8 0x20002>;

kmain()
  |bootstrap2()
     |arch_init()
     |platform_init()
     |target_init()
     |apps_init()//call init() of APPs defined using APP_START macro
        |aboot_init()
           |boot_linux_from_mmc()
              |//for device tree approach 1
                 |dev_tree_get_entry_info()
                    |__dev_tree_get_entry_info()
                 |memmove((void *)hdr->tags_addr, (char *)dt_table_offset + dt_entry.offset, dt_entry.size);
              |//for device tree approach 2
                 |dev_tree_appended()
              |boot_linux()
                 |update_device_tree()
                 |entry(0, machtype, (unsigned*)tags_phys);//pass control to kernel

kernel中的处理

在下面的setup_machine_fdt()中，会通过用各机器描述(machine description)的"dt_compat"属性和传入DT的根节点的"compatible"属性进行匹配来选择适当的machine description。会在下面board_dt_populate()处理中，会根据devicetree信息创建设备。

start_kernel()
  |setup_arch()
     |setup_machine_fdt()//select machine description according to DT info

customize_machine()//called because it is an arch_initcall
  |msm8974_init()
     |board_dt_populate()
        |of_platform_bus_create()
           |of_platform_device_create_pdata()
              |of_device_alloc()
                 |dev->dev.of_node = of_node_get(np);//pointer to data of struct device_node, that is device node in DT
           |of_platform_bus_create()//call it recursively to walk through the DT

上面of_device_alloc()时会在dev->dev.of_node中保存对DT中设备节点的引用。在驱动中，一般会增加下面用于设备和驱动匹配的".of_match_table"信息。

static struct of_device_id msm_otg_dt_match[] = {
	{	.compatible = "qcom,hsusb-otg",
	},
	{}
};

static struct platform_driver msm_otg_driver = {
	.remove = __devexit_p(msm_otg_remove),
	.driver = {
......
		.of_match_table = msm_otg_dt_match,
	},
};

在kernel/drivers/base/platform.c的platform_match()中会调用下面处理来进行设备和驱动的匹配。of_driver_match_device()中，一般会根据"compatible"属性来匹配(如果设了name或type，则先根据name/type匹配)。

	if (of_driver_match_device(dev, drv))
		return 1;

下面是设备节点操作(一般是读取)的一些API。

of_property_read_string()
of_find_property()
of_get_next_child()
of_get_parent()