翻译：A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part III

[A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part III](A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part III)

定义外设

可能你读本文是为了给你的设备写一个Linux驱动，在这方面要推荐著名的《Linux Device Driver》。但是在写一个设备驱动之前，允许我分享写Linux驱动的第一诫：永远不要为Linux写设备驱动。

更好的办法是找一个维护状态良好的类似功能的设备驱动，然后修改它。这不仅仅意味着更容易，更可能帮我们避免我们一些未意识到的问题。从其他驱动移植过来可以让这份驱动更容易被理解，可移植，更可能被内核树接受。

所以现在的重点变为理解其他驱动，然后做一点调整。有疑问的地方就照着别人的做法做。创新和个人风格在这里没什么用。

现在，回到设备树。让我们来看看第二部分省略的内容：

  ps7_axi_interconnect_0: axi@0 {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    compatible = "xlnx,ps7-axi-interconnect-1.00.a", "simple-bus";
    ranges ;
    gic: interrupt-controller@f8f01000 {
      #interrupt-cells = < 3 >;
      compatible = "arm,cortex-a9-gic";
      interrupt-controller ;
      reg = < 0xf8f01000 0x1000  >,< 0xf8f00100 0x100  >;
    } ;
    pl310: pl310-controller@f8f02000 {
      arm,data-latency = < 3 2 2 >;
      arm,tag-latency = < 2 2 2 >;
      cache-level = < 2 >;
      cache-unified ;
      compatible = "arm,pl310-cache";
      interrupts = < 0 34 4 >;
      reg = < 0xf8f02000 0x1000 >;
    } ;

      [ ... more items ... ]

    xillybus_0: xillybus@50000000 {
      compatible = "xlnx,xillybus-1.00.a";
      reg = < 0x50000000 0x1000 >;
      interrupts = < 0 59 1 >;
      interrupt-parent = <&gic>;
      xlnx,max-burst-len = <0x10>;
      xlnx,native-data-width = <0x20>;
      xlnx,slv-awidth = <0x20>;
      xlnx,slv-dwidth = <0x20>;
      xlnx,use-wstrb = <0x1>;
    } ;
  } ;

这里只列出原始DTS文件中的两个设备。

第一个条目：Zynq处理器的中断控制器。这个条目确保中断控制器被加载。注意它的标签是“gic"。这个标签被每个使用中断的设备引用。

终于可以讲述最有趣的部分了：以上说的这些如何与内核代码配合工作。

关于内核驱动

设备驱动加载和卸载时有四件事情会发生：

• 硬件存在时(比如在设备树中声明)，内核代码加载相应驱动
• 驱动需要了解设备的物理地址
• 驱动需要了解设备触发的中断号，用来注册中断处理函数。
• 一些特殊信息需要被获取

内核中有直接访问设备树的API，但是设备驱动使用专用接口更方便，这些专用接口受PCI/PCIe驱动的API影响。来看下xillybus_0条目，这是一个挂载于AXI总线上的典型逻辑设备。

标签和节点名

首先，标签("xillybus")和条目名("xillybus@50000000")。标签可以省略，条目节点名的格式为(some-name@address)，最后在/sys下产生一个标准的条目(/sys/devices/axi.0/50000000.xillybus/)。这个设备树的数据位于/proc/device-tree/axi@0/xillybus@50000000/，不过内核肯定不是从这里访问设备树的。

驱动自动加载

节点中的第一个赋值语句compatible = “xlnx,xillybus-1.00.a”是最重要的一句：它连接硬件和驱动。当内核在总线上扫描设备时(设备节点在设备树里挂在一个总线节点下)，内核检索"compatible"字段，然后将其字符串与一些已知的字符串比较。这个过程会在启动时自动发生两次：

• 内核启动时，编译进内核的驱动与设备树中某个"compatible"条目匹配
• 之后加载内核模块时，再触发一次匹配操作

内核驱动和"compatible"条目的连接由驱动代码中的一小段完成：

static struct of_device_id xillybus_of_match[] __devinitdata = {
  { .compatible = "xlnx,xillybus-1.00.a", },
  {}
};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, xillybus_of_match);

这段代码使得驱动与某一个"compatible"条目匹配。注意上面的id表中有一个空结构，用这个空意绪标志id表的结束。

在上段代码之后，一定有类似如下的一段代码：

static struct platform_driver xillybus_platform_driver = {
  .probe = xilly_drv_probe,
  .remove = xilly_drv_remove,
  .driver = {
    .name = "xillybus",
    .owner = THIS_MODULE,
    .of_match_table = xillybus_of_match,
  },
};

platform_driver_register(&xillybus_platform_driver)在模块初始化里被调用。这个结构告诉内核，当驱动与某个硬件匹配时，xilly_drv_probe 被调用。

对内核来说，"compatible"字串需要与某个驱动名相同。”xlnx"前缀用于防止名字冲突。

另外，一个设备可以有多个"compatible"。因为一个设备可以有多个模块对应多个驱动。

可能会需要匹配硬件的名字和类型，但这不常用。

写内核模块时需要特别注意，自动加载机制依赖于/lib/modules/{kernel version}/modules.ofmap文件中的"compatible"字串，其他定义文件也在这个目录下。正确的方式是把*.ko文件复制到/lib/modules/{kernel version}/kernel/drivers/下的相关目录中，然后：

depmod -a