分类： Android平台
2014-12-05 15:39:45
DTS结构及其编译方法
一：主要问题
1,需要了解dtsi与dts的关系
2,dts的结构模型
3,dts是如何被编译的,以及编译后会生成一个什么文件.
二：参考文字
.dts文件是一种ASCII文本格式的DeviceTree描述。基本上，在ARMLinux内，一个.dts文件对应一个ARM的machine，一般放置在内核的arch/arm/boot/dts/目录。由于一个SoC可能对应多个machine（一个SoC可以对应多个产品和电路板），势必这些.dts文件需包含许多共同的部分。Linux内核为了简化，把SoC公用的部分或者多个machine共同的部分一般提炼为.dtsi，类似于C语言的头文件。其他的machine对应的.dts就include这个.dtsi。
2，dts的结构模型
为了了解DeviceTree的结构，我们首先给出一个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>
从上图中可以看出，devicetree的基本单元是node。这些node被组织成树状结构，除了rootnode，每个node都只有一个parent。一个devicetree文件中只能有一个rootnode。每个node中包含了若干的property/value来描述该node的一些特性。每个node用节点名字（nodename）标识，节点名字的格式是。如果该node没有reg属性（后面会描述这个property），那么该节点名字中必须不能包括@和unit-address。unit-address的具体格式是和设备挂在那个bus上相关。例如对于cpu，其unit-address就是从0开始编址，以此加一。而具体的设备，例如以太网控制器，其unit-address就是寄存器地址。rootnode的nodename是确定的，必须是“/”。
3，dts是如何被编译的,以及编译后会生成一个什么文件。
DTC(device tree compiler)
dtc是将.dts编译为.dtb的工具。DTC的源代码位于内核的scripts/dtc目录，在Linux内核使能了DeviceTree的情况下，编译内核时，主机工具dtc会被编译出来，对应scripts/dtc/Makefile中的“hostprogs-y:= dtc”这一hostprogs编译target。
在Linux内核的arch/arm/boot/dts/Makefile中，描述了当某种SoC被选中后，哪些.dtb文件会被编译出来。举例如下：
如与VEXPRESS对应的.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，我们可以单独编译DeviceTree文件。当我们在Linux内核下运行makedtbs时，若我们之前选择了ARCH_VEXPRESS，上述.dtb都会由对应的.dts编译出来。因为arch/arm/Makefile中含有一个dtbs编译target项目。
.dtb是.dts被DTC编译后的二进制格式的DeviceTree描述，可由Linux内核解析。通常在我们为电路板制作NAND、SD启动image时，会为.dtb文件单独留下一个很小的区域以存放之，之后bootloader在引导kernel的过程中，会先读取该.dtb到内存。
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
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 s:= $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET) endif
