Was ist Linux DTS? wie benutzt man?

Linux DTS (Device Tree Source) ist eine Datenstruktur, die Hardwareinformationen beschreibt. Sie wird hauptsächlich zur Beschreibung der Informationen verschiedener Hardwaregeräte in eingebetteten Systemen verwendet, einschließlich Geräteadressen, Interrupts, Registerkonfigurationen und Gerätetreiber. Im Linux-Kernel werden DTS-Dateien normalerweise verwendet, um die Hardwareinformationen von Onboard-Geräten zu beschreiben, damit das Betriebssystem die Hardwaregeräte korrekt identifizieren und verwenden kann.

DTS-Dateistruktur

Eine typische DTS-Datei sieht wie folgt aus:

/dts-v1/;

#include <imx6qdl-pico.dtsi>
#include <imx6qdl-pico-m4.dtsi>

/ {
    compatible = "fsl,imx6q-pico", "fsl,imx6q";
    
    model = "Boundary Devices i.MX6 Quad SABRE Lite";
    
    memory {
        device_type = "memory";
        reg = <0x10000000 0x40000000>;
    };
    
    chosen {
        compatible = "brcm,bcm2835";
        uart_boot = <&uart1>;
    };

    aliases {
        serial0 = &uart1;
    };

    soc {
        compatible = "simple-bus";
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        ranges;
        
        gpio: gpio@0209c000 {
            compatible = "fsl,imx6ul-gpio";
            reg = <0x0209c000 0x1000>;
            interrupts = <GPIOn IRQn>;
            gpio-controller;
            #gpio-cells = <2>;
        };
    
    };
    
    uart1: serial@02020000 {
        compatible = "fsl,imx6q-uart", "fsl,imx21-uart";
        reg = <0x02020000 0x40000>;
        interrupts = <78>;
        clocks = <&clks 82>;
        clock-names = "ipg", "per";
        status = "okay";
    };
    
    sound {
        compatible = "fsl,imx6-sai";
        model = "imx6-sai";
        status = "okay";
        /* SSI1 */
        ssi@021d8000 {
            compatible = "fsl,imx6-sai";
            reg = <0x021d8000 0x4000>;
            interrupts = <0 125 0>;
            clocks = <&clks 2>;
            dmas = <&sdma 9 11 0>, <&sdma 10 11 0>, <&sdma 11 11 0>;
            dma-names = "tx", "rx", "mclk";
            status = "okay";
        };
    };
};

DTS-Dateiinhaltsbeschreibung

• /dts-v1/: Die angegebene Version ist DTS-Version 1 und beschreibt die DTS-Datei Versionsinformation.
/dts-v1/: 指定版本为DTS版本1，描述DTS文件的版本信息。
• #include <imx6qdl-pico.dtsi>: 包含其他DTS文件，可复用其定义。
• /: 根节点，描述整个设备树结构。
• compatible: 指定设备兼容性信息。
• model: 设备型号信息。
• memory: 描述内存信息。
• chosen: 描述一些选项信息。
• aliases: 定义设备别名。
• soc: 描述SoC相关信息。
• gpio: 描述GPIO控制器。
• uart1: 描述UART1硬件信息。
• sound: 描述声音设备信息。

如何使用Linux DTS

1. 编辑DTS文件：在Linux内核源码中的arch/arm/boot/dts/目录下找到对应平台的DTS文件（如imx6qdl-pico.dtsi），根据实际硬件信息编辑DTS文件。

2. 编译DTS文件：在Linux内核源码根目录下执行以下命令编译DTS文件：

   make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- dtbs

3. 替换设备树二进制文件：将生成的.dtb文件（设备树二进制文件）替换到目标设备的引导分区。
4. 使用设备树：在Linux内核启动时，会加载设备树文件来描述硬件信息，从而正确识别和配置硬件设备。

代码示例

#include <linux/module.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/platform_device.h>

static int my_driver_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
    
    if (!np) {
        dev_err(&pdev->dev, "No device tree node found
");
        return -ENODEV;
    }
    
    // 解析设备树节点信息
    u32 reg;
    if (of_property_read_u32(np, "reg", &reg)) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to read 'reg' property
");
        return -EINVAL;
    }
    
    dev_info(&pdev->dev, "Got 'reg' property: %u
", reg);
    
    return 0;
}

static const struct of_device_id my_driver_of_match[] = {
    { .compatible = "my_driver", },
    { },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, my_driver_of_match);

static struct platform_driver my_driver = {
    .probe = my_driver_probe,
    .driver = {
        .name = "my_driver",
        .of_match_table = my_driver_of_match,
        .owner = THIS_MODULE,
    }
};

module_platform_driver(my_driver);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Author Name");
MODULE_DESCRIPTION("Sample driver using Device Tree");

以上是一个简单的Linux设备驱动程序示例，通过解析设备树节点中的属性来配置硬件设备。在probe函数中，首先获取设备树节点，然后读取其中的reg属性并输出。在of_device_id#include <imx6qdl-pico.dtsi>: Enthält andere DTS-Dateien und kann deren Definitionen wiederverwenden.

/: Wurzelknoten, der die gesamte Gerätebaumstruktur beschreibt. 🎜kompatibel: Geben Sie Informationen zur Gerätekompatibilität an. 🎜model: Informationen zum Gerätemodell. 🎜memory: Beschreibt Speicherinformationen. 🎜chosen: Beschreiben Sie einige Optionsinformationen. 🎜aliases: Definieren Sie Gerätealiase. 🎜soc: Beschreibt SoC-bezogene Informationen. 🎜gpio: Beschreibt den GPIO-Controller. 🎜uart1: Beschreibt UART1-Hardwareinformationen. 🎜sound: Beschreibt Informationen zum Soundgerät. 🎜So verwenden Sie Linux DTS🎜

🎜DTS-Dateien bearbeiten: Suchen Sie das DTS für die entsprechende Plattform im Verzeichnis arch/arm/boot/dts/ im Bearbeiten Sie die DTS-Datei entsprechend den tatsächlichen Hardwareinformationen. 🎜🎜Kompilieren Sie die DTS-Datei: Führen Sie den folgenden Befehl im Quellverzeichnis des Linux-Kernels aus, um die DTS-Datei zu kompilieren: 🎜rrreee🎜Ersetzen Sie die Binärdatei des Gerätebaums: Ersetzen Sie die generierte .dtb -Datei (Gerätebaum-Binärdatei) in die Startpartition des Zielgeräts kopieren. 🎜Gerätebaum verwenden: Wenn der Linux-Kernel startet, wird die Gerätebaumdatei geladen, um die Hardwareinformationen zu beschreiben und das Hardwaregerät korrekt zu identifizieren und zu konfigurieren.

🎜Codebeispiel🎜rrreee🎜Das Obige ist ein einfaches Linux-Gerätetreiberbeispiel, das Hardwaregeräte durch Parsen von Eigenschaften in Gerätebaumknoten konfiguriert. Rufen Sie in der Funktion probe zunächst den Gerätebaumknoten ab, lesen Sie dann das Attribut reg und geben Sie es aus. Die Kompatibilitätsinformationen des Gerätebaumknotens, der abgeglichen werden muss, werden in of_device_id deklariert, damit der Treiber das Gerät korrekt zuordnen kann. 🎜

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