Linux笔记（23）| “插件”设备树

今天和大家分享的依然是设备树，上一节里主要是介绍了设备树文件的基本格式、语法规则等，今天介绍一下如何使用设备树，以及如何动态加载设备树。

设备树里记录的是“资源”，比如我们要点亮led，就可以增加一个led的节点，把led相关的寄存器放在这个节点里。

rgb_led{
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    compatible = "fire,rgb_led";

    /*红灯节点*/
    ranges;
    rgb_led_red@0x020C406C{
      compatible = "fire,rgb_led_red";
      reg = <0x020C406C 0x00000004
             0x020E006C 0x00000004
             0x020E02F8 0x00000004
           0x0209C000 0x00000004
             0x0209C004 0x00000004>;
      status = "okay";
    };

    /*绿灯节点*/
    rgb_led_green@0x020C4074{
      compatible = "fire,rgb_led_green";
      reg = <0x020C4074 0x00000004
             0x020E01E0 0x00000004
             0x020E046C 0x00000004
           0x020A8000 0x00000004
             0x020A8004 0x00000004>;
      status = "okay";
    };

    /*蓝灯节点*/
    rgb_led_blue@0x020C4074{
      compatible = "fire,rgb_led_blue";
      reg = <0x020C4074 0x00000004
             0x020E01DC 0x00000004
             0x020E0468 0x00000004
           0x020A8000 0x00000004
             0x020A8004 0x00000004>;
      status = "okay";
    };
  };

rgb_led就是在根节点下的一个节点，在这个节点里面又有3个子节点，代表3颗led，里面用#address-cells = <1>和#size-cells = <1>用来表示寄存器（子节点的reg属性）的地址宽度是32位的，长度是一个字长（也是32位）。

这样我们的设备树文件就写好了，参照上一节的做法，我们修改完设备树文件，然后进行编译，将生成的dtb文件替换开发板原来的dtb文件，然后重启开发板即可。

这里需要注意的一点就是，我们使用cp命令进行拷贝的时候，拷贝完最好使用sync命令进行同步，sync的作用就是将缓冲区的内容写到磁盘上，如果没有使用sync就直接给开发板断电，可能会造成数据的丢失，到时可能因为无效的设备树文件导致系统启动不了。

因为我为了确保开发板的dtb文件是我新生成的，所以在拷贝之前，我把原来的删掉了，再进行拷贝，而如果拷贝失败，就会导致dtb文件缺失。如果不把原来的删除，而直接使用cp命令拷贝，即使拷贝失败，也不会因为dtb文件缺失而启动不了。另外，重启开发板可以断电重启，也可以使用reboot命令重启，使用reboot命令重启应该会更安全一些，不容易数据丢失。如果非要断电重启，最好在断电之前敲几次sync命令。

设备树文件写好了，接下来就是写驱动文件了。其实驱动文件和我们之前在Linux笔记（21）| platform总线驱动分析介绍的基本是一样的，唯一的不同就是资源获取方式不一样，之前是在设备文件中获取，现在是在设备树文件上获取。所以重点说一下这个部分，其他的就不赘述了。

我们先定义一个led_resource类型的结构体，用来存放led相关的资源，在这个结构体里有led相关的寄存器地址（注意这个是虚拟地址），还有设备节点device_node。

struct led_resource
{
  struct device_node *device_node; //rgb_led_red的设备树节点
  void __iomem *virtual_CCM_CCGR;
  void __iomem *virtual_IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD;
  void __iomem *virtual_IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD;
  void __iomem *virtual_DR;
  void __iomem *virtual_GDIR;
};

我们实际上要调用of_find_node_by_path等一系列函数从设备树上获取资源，返回值用上面的device_node来接收。然后将device_node里面拿到的真实的物理地址进行虚拟地址映射，得到虚拟地址放在上面的结构体成员里面。然后就像裸机里面一样了，进行硬件初始化工作，给应用层提供一些接口。

因为这里是操作led，本身比较简单，所以不需要提供什么接口，只需要把对硬件的操作写好就行了。约定好从应用层接收到什么数据就进行什么操作。

整个的操作流程可以简单表示如下：

具体的说明可以参照平台总线那一节。这样基本上就完成了。

但是这样还不够好，因为每次修改设备树文件，都要修改内核源码，然后编译、拷贝、重启开发板。这样还是挺不方便的。尤其像内核源码，不应该随随便便去修改，这样子是不太安全的。

所以可以使用动态加载的方法。

动态加载的方法，首先也是写一个设备树文件，不过这个不是去内核源码修改，而是单独的一个文件，然后编译生成.dtbo文件。最后修改/boot/目录下的uEnv.txt文件，把dtbo文件加进去，最后reboot重启即可。关于这部分的详细操作，我们以后再介绍。