设备树知识小全(十):由设备树引发的BSP和驱动变更

简介: 设备树知识小全(十):由设备树引发的BSP和驱动变更

有了设备树后,不再需要大量的板级信息,譬如过去经常在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx中实施如下事情。

下面展示的都是改变了的,有个对比可以让你对设备树的影响更加的深刻。

参考资料:《Linux设备驱动开发详解》

1、注册platform_device,绑定resource,即内存、IRQ等板级信息

通过设备树后,形如:

static struct resource xxx_resources[] = {
       [0] = {
               .start  = …,
               .end    = …,
               .flags   = IORESOURCE_MEM,
       },
       [1] = {
               .start  = …,
               .end    = …,
               .flags   = IORESOURCE_IRQ,
        },
};
static struct platform_device xxx_device = {
        .name           = "xxx",
        .id             = -1,
        .dev            = {
                                .platform_data          = &xxx_data,
        },
        .resource       = xxx_resources,
        .num_resources  = ARRAY_SIZE(xxx_resources),
};

之类的platform_device代码都不再需要,其中**platform_device会由内核自动展开。**而这些resource实际来源于.dts 中设备节点的reg、interrupts属性。

典型的,大多数总线都与“simple_bus”兼容,而在与SoC对应的设备的.init_machine成员函数中,调用of_platform_bus_probe(NULL,xxx_of_bus_ids,NULL);即可自动展开所有的platform_device。

2、注册i2c_board_info,指定IRQ等板级信息

形如:

static struct i2c_board_info __initdata afeb9260_i2c_devices[] = {
        {
                I2C_BOARD_INFO("tlv320aic23", 0x1a),
        }, {
                I2C_BOARD_INFO("fm3130", 0x68),
        }, {
                I2C_BOARD_INFO("24c64", 0x50),
        },
};

之类的i2c_board_info代码目前不再需要出现,现在只需要把tlv320aic23、fm3130、24c64这些设备节点填充作为相应的I2C控制器节点的子节点即可,类似于前面的代码:

i2c@1,0 {
            compatible = "acme,a1234-i2c-bus";
                   rtc@58 {
                    compatible = "maxim,ds1338";
                    reg = <58>;
                    interrupts = < 7 3 >;
                  };
        };

设备树中的I2C客户端会通过在I2C host驱动的probe()函数中调用的of_i2c_register_devices(&i2c_dev->adapter);被自动展开。

3、注册spi_board_info,指定IRQ等板级信息

static struct spi_board_info afeb9260_spi_devices[] = {
        {       /* DataFlash chip */
                .modalias       = "mtd_dataflash",
                .chip_select    = 1,
                .max_speed_hz   = 15 * 1000 * 1000,
                .bus_num        = 0,
        },
};

之类的spi_board_info代码目前不再需要出现,与I2C类似,现在只需要把mtd_dataflash之类的节点作为SPI控制器的子节点即可,SPI host驱动的probe()函数通过spi_register_master()注册主机的时候,会自动展开依附于它的从机,spear1310-evb.dts中的st,m25p80SPI接口的NOR Flash节点如下:

之类的spi_board_info代码目前不再需要出现,与I2C类似,现在只需要把mtd_dataflash之类的节点作为SPI控制器的子节点即可,SPI host驱动的probe()函数通过spi_register_master()注册主机的时候,会自动展开依附于它的从机,spear1310-evb.dts中的st,m25p80SPI接口的NOR Flash节点如下:

4、多个针对不同电路板的设备,以及相关的回调函数

在过去,ARM Linux针对不同的电路板会建立由MACHINE_START和MACHINE_END包围的设备引入设备树之后,MACHINE_START变更为DT_MACHINE_START,其中含有一个.dt_compat成员,用于表明相关的设备与.dts中根节点的兼容属性的兼容关系。

这样可以显著改善代码的结构并减少冗余的代码,在不支持设备树的情况下,光是一个S3C24xx就存在多个板文件,譬如mach-amlm5900.c、mach-gta02.c、mach-smdk2410.c、mach-qt2410.c、mach-rx3715.c等,其累计的代码量是相当大的,板级信息都用C语言来实现。

而采用设备树后,我们可以对多个SoC和板子使用同一个DT_MACHINE和板文件板子和板子之间的差异更多只是通过不同的.dts文件来体现。

5、设备与驱动的匹配方式

使用设备树后,驱动需要与在.dts中描述的设备节点进行匹配,从而使驱动的probe()函数执行。新的驱动、设备的匹配变成了设备树节点的兼容属性和设备驱动中的OF匹配表的匹配。(下篇看看OF是什么?)

6、设备的平台数据属性化

在Linux 2.6下,驱动习惯自定义platform_data,在arch/arm/mach-xxx注册platform_device、i2c_board_info、spi_board_info等的时候绑定platform_data,而后驱动通过标准API获取平台数据。

譬如,在arch/arm/mach-at91/board-sam9263ek.c下用如下代码注册gpio_keys设备,它通过gpio_keys_platform_data结构体来定义platform_data。

static struct gpio_keys_button ek_buttons[] = {
   {    /* BP1, "leftclic" */
        .code          = BTN_LEFT,
        .gpio          = AT91_PIN_PC5,
        .active_low    = 1,
        .desc          = "left_click",
        .wakeup        = 1,
   },
   {    /* BP2, "rightclic" */
        ...
   }
};
static struct gpio_keys_platform_data ek_button_data = {
   .buttons       = ek_buttons,
   .nbuttons      = ARRAY_SIZE(ek_buttons),
};
static struct platform_device ek_button_device = {
   .name          = "gpio-keys",
   .id            = -1,
   .num_resources = 0,
   .dev           = {
           .platform_data= &ek_button_data,
   }
};

设备驱动drivers/input/keyboard/gpio_keys.c则通过如下简单方法取得这个信息。

static int gpio_keys_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct device *dev = &pdev->dev;
const struct gpio_keys_platform_data *pdata = dev_get_platdata(dev);
        ...
}

在转移到设备树后,platform_data便不再喜欢放在arch/arm/mach-xxx中了,它需要从设备树的属性中获取,比如一个电路板上有gpio_keys,则只需要在设备树中添加类似arch/arm/boot/dts/exynos4210-origen.dts中的如代码清单18.17所示的信息则可。

1 gpio_keys {
 2        compatible = "gpio-keys";
 3        #address-cells = <1>;
 4        #size-cells = <0>;
 5
 6        up {
 7               label = "Up";
 8               gpios = <&gpx2 0 1>;
 9               linux,code = <KEY_UP>;
10               gpio-key,wakeup;
11        };
12
13        down {
14               label = "Down";
15               gpios = <&gpx2 1 1>;
16               linux,code = <KEY_DOWN>;
17               gpio-key,wakeup;
18        };
19        ...
20 };

而drivers/input/keyboard/gpio_keys.c则通过以of_开头的读属性的API来读取这些信息,并组织出gpio_keys_platform_data结构体,如代码清单18.18所示。

代码清单18.18 在GPIO按键驱动中获取.dts中的键描述

1 static struct gpio_keys_platform_data *
 2 gpio_keys_get_devtree_pdata(struct device *dev)
 3 {
 4         struct device_node *node, *pp;
 5         struct gpio_keys_platform_data *pdata;
 6         struct gpio_keys_button *button;
 7         int error;
 8         int nbuttons;
 9         int i;
10
11         node = dev->of_node;
12         if (!node)
13                 return ERR_PTR(-ENODEV);
14
15         nbuttons = of_get_child_count(node);
16         if (nbuttons == 0)
17                 return ERR_PTR(-ENODEV);
18
19         pdata = devm_kzalloc(dev,
20                              sizeof(*pdata) + nbuttons * sizeof(*button),
21                              GFP_KERNEL);
22         if (!pdata)
23                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
24
25         pdata->buttons = (struct gpio_keys_button *)(pdata + 1);
26         pdata->nbuttons = nbuttons;
27
28         pdata->rep = !!of_get_property(node, "autorepeat", NULL);
29
30         i = 0;
31         for_each_child_of_node(node, pp) {
32                 int gpio;
33                 enum of_gpio_flags flags;
34
35                 if (!of_find_property(pp, "gpios", NULL)) {
36                         pdata->nbuttons--;
37                         dev_warn(dev, "Found button without gpios\n");
38                         continue;
39                 }
40
41                 gpio = of_get_gpio_flags(pp, 0, &flags);
42                 if (gpio < 0) {
43                         error = gpio;
44                         if (error != -EPROBE_DEFER)
45                                 dev_err(dev,
46                                         "Failed to get gpio flags, error: %d\n",
47                                         error);
48                         return ERR_PTR(error);
49                 }
50
51                 button = &pdata->buttons[i++];
52
53                 button->gpio = gpio;
54                 button->active_low = flags & OF_GPIO_ACTIVE_LOW;
55
56                 if (of_property_read_u32(pp, "linux,code", &button->code)) {
57                         dev_err(dev, "Button without keycode: 0x%x\n",
58                                 button->gpio);
59                         return ERR_PTR(-EINVAL);
60                 }
61
62                 button->desc = of_get_property(pp, "label", NULL);
63
64                 if (of_property_read_u32(pp, "linux,input-type", &button->type))
65                         button->type = EV_KEY;
66
67                 button->wakeup = !!of_get_property(pp, "gpio-key,wakeup", NULL);
68
69                 if (of_property_read_u32(pp, "debounce-interval",
70                                          &button->debounce_interval))
71                         button->debounce_interval = 5;
72         }
73
74         if (pdata->nbuttons == 0)
75                 return ERR_PTR(-EINVAL);
76
77         return pdata;
78 }

上述代码通过第31行的for_each_child_of_node()遍历gpio_keys节点下的所有子节点,并通过of_get_gpio_flags()、of_property_read_u32()等API读取出来与各个子节点对应的GPIO、与每个GPIO对应的键盘键值等。

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