設備樹的查看與傳統驅動比較,簡單分析,初次編寫,環境搭建

設備樹在開發板上的查看

進入 sys/devices/platform

我們先用led 經行查看

進入of_node (開放的固件) 裏面有 compatible(屬性) name pin(引腳) 進行查看和設備樹上面的一致
最後一個用hexdump -C 進行查看可以進行二進制的查看

寫設備樹時引用原有的代碼在哪查找

1 查看相關的文檔
假設我現在使用的3.5的內核那麼我就在--------->linux內核\linux-3.5-20160514\linux-3.5\Documentation\devicetree\bindings\arm
下面進行查看
![在這裏插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200514144434508.png寄存器 x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzg5ODA2Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
裏面會有寫設備樹的規範
比如 compatible 裏面必須填寫的信息是 atmel,<chip>-pit"
reg 是寄存器集合的地址偏移長度

2 查找同類型的單板設備樹文件 (在這個目錄下的文件就是參考上面的相關文檔寫出來的驅動)
在---->linux內核\linux-3.5-20160514\linux-3.5\drivers 有各種的硬件相關的設施
如果我們查看輸入子系統的設備可以在裏面查看別人寫好的驅動程序

3 直接查看其他的設備樹來修改我們的設備樹
比如這兩個設備樹都是同一個單板的設備樹但是多了mmc 我們要是給自己單板增加mmc 可以查看這兩個文件不同點

設備樹環境的構造

在jz2440 中要更換新的內核—>linux4.19,才能使用設備樹,由於需要編譯新的內核也需要新的交叉編譯鏈

編譯器的選擇:
一個完整的Linux系統包含三部分: u-boot, kernel, root filesystem.
a. 對於u-boot:
我們仍然使用u-boot 1.1.6, 在這個版本上我們實現了很多功能: usb下載,菜單操作,網卡永遠使能等, 不忍丟棄.

b. 對於kernel:
我下載了目前(2018.09.19)最新的內核 (4.19)

c. 對於root filesystem
中文名爲"根文件系統", 它包含一些必須的APP, 一些動態庫。
一般來說這些動態庫是從工具鏈裏的lib目錄複製得到的,
當然也可以自己去編譯glibc等庫。

在編譯u-boot和kernel時, 我們可以使用新的工具鏈,
只要這個工具鏈支持ARM9的指令集(armv4)就可以(這通常可以通過編譯參數來指定使用特定的指令集).
工具鏈可以從某些網站上下載，並不需要自己去製作。
比如可以訪問這個網站: https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/arm-linux-gnueabi/
下載: gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz

但是在製作根文件系統時, 實際上我們是編譯各種APP,
這些APP要用到一些動態庫, 爲了方便一般直接使用工具鏈中lib目錄裏的庫。
新版工具鏈的lib庫一般是支持新的芯片，比如cortex A7,A8,A9，並不支持ARM9。
所以在製作根文件系統、編譯APP時我們還得使用比較老的工具鏈: arm-linux-gcc-4.3.2.tar.bz2

通過設置PATH環境變量來選擇使用某個工具鏈:
2.1 安裝工具鏈:
這非常簡單, 解壓即可:
sudo tar xjf arm-linux-gcc-4.3.2.tar.bz2 -C / (解壓到根目錄, /usr/local/arm/4.3.2/bin/下就是工具鏈)
tar xJf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz (解壓到當前目錄, 假設/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin下就是工具鏈)

注意: “/work/system” 請自行替換爲你的實際目錄

2.2 設置環境變量使用某個工具鏈:
a. 要使用arm-linux-gcc 4.3.2, 執行如下命令:
export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/usr/local/arm/4.3.2/bin
然後就可以執行 arm-linux-gcc -v 觀看到版本號了

b. 要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.9.4, 執行如下命令:
export PATH=PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin
然後就可以執行 arm-linux-gnueabi-gcc -v 觀看到版本號了

u-boot的編譯:
a. 首先設置環境變量使用要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.3.2
b.
把源文件u-boot-1.1.6.tar.bz2、補丁文件u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440.patch放在同一個目錄,
執行如下命令:
tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2 // 解壓
cd u-boot-1.1.6
patch -p1 < …/u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440.patch // 打補丁
make 100ask24x0_config // 配置
make // 編譯, 可以得到u-boot.bin
kernel的編譯:
a. 首先設置環境變量使用要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.3.2
b.
把源文件linux-4.19-rc3.tar.gz、補丁文件linux-4.19-rc3_device_tree_for_jz2440.patch放在同一個目錄,
執行如下命令:
tar xzf linux-4.19-rc3.tar.gz // 解壓
cd linux-4.19-rc3
patch -p1 < …/linux-4.19-rc3_device_tree_for_jz2440.patch // 打補丁
cp config_ok .config // 配置
make uImage // 編譯, 可以得到arch/arm/boot/uImage
make dtbs // 編譯, 可以得到arch/arm/boot/dts/jz2440.dtb

注意:
a. 如果提示"mkimage not found", 先編譯u-boot, 把tools/mkimage複製到/bin目錄
b. 如果提示"openssl/bio.h: No such file or directory"
先確保你的ubuntu可以上網, 然後執行如下命令:
sudo apt-get update
sudo apt-get install libssl-dev

製作root filesystem :
可以直接使用映象文件: fs_mini_mdev_new.yaffs2

如果想自己製作，請參考視頻:
從www.100ask.net下載頁面打開百度網盤,
打開如下目錄:
100ask分享的所有文件
009_UBOOT移植_LINUX移植_驅動移植(免費)
畢業班第3課_移植3.4.2內核
畢業班第3課第2節_移植3.4.2內核之修改分區及製作根文件系統.WMV
燒寫
a. 使用EOP燒寫u-boot.bin到JZ2440的nor flash或nand flash
b. 啓動u-boot, 在串口工具中輸入相應菜單命令, 使用dnw_100ask.exe發送對應文件
```
菜單                            要發送的文件
```

[k] Download Linux kernel uImage uImage
[t] Download device tree file(.dtb) jz2440.dtb
[y] Download root_yaffs image fs_mini_mdev_new.yaffs2

燒寫完畢即可重啓進入板上LINUX系統。

寫第一個簡單的設備樹驅動

驅動和dts進行匹配

在之前的led平臺總線驅動裏面 driver增加of_match_table(能匹配的dts數組) 再自己新增這個數組
數組裏面填寫能匹配的dts設備

寫好後可以和設備樹進行匹配了這個寫法不規範但是能用。一般寫成 jz2440,led 表示廠家,設備

匹配成功後,和之前一樣,probe 函數就被調用

驅動和dts進行參數互傳

用自帶屬性reg 把引腳當做寄存器進行值的傳輸
用我們自己創建的屬性經行數值的傳輸

得到led的引腳之後就直接像之前一樣對它初始化,賦值,調整高低電頻

進行編譯測試

在編譯u-boot和kernel時, 我們可以使用新的工具鏈, 4.9.4 的arm-linux-gnueabi-
新版工具鏈的lib庫一般是支持新的芯片，比如cortex A7,A8,A9，並不支持ARM9。
所以在製作根文件系統、編譯APP時我們還得使用比較老的工具鏈: arm-linux-gcc-4.3.2.tar.bz2
使用4.9.4

export  PATH=PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin

使用4.3.2

export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/usr/local/arm/4.3.2/bin

設備樹的編譯和燒寫

把設備樹文件 jz2440.dts 拷貝到內核的 arch/arm/boot/dts/ 下
在根目錄進行make dtbs 再進入arch/arm/boot/dts/ 把編譯好的設備樹文件 jz2440.dtb取出

當uboot能夠ping通虛擬機而且虛擬機上nfs能掛載後進行設備樹的燒寫

nfs 32000000 192.168.2.51:/work/nfs_root/jz2440.dtb
nand erase device_tree
nand write.jffs2 32000000 device_tree

驅動編譯和上傳

更改編譯工具鏈爲4.9.4

export  PATH=PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin

用下面的makefile 和驅動和應用文件編譯出驅動 led_drv.ko
在開發板上掛載nfs文件系統

ifconfig eth0 192.168.2.15
mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.2.51:/work/nfs_root /mnt
進入nfs目錄
insmod led_drv.ko 
ls /dev/led

現在設備節點已經創建

應用編譯

要先把編譯器更換換成4.3.2 才能編譯應用

export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/usr/local/arm/4.3.2/bin

源碼

led_drv.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/of_platform.h>
#include <linux/platform_device.h>

#define S3C2440_GPA(n)  (0<<16 | n)
#define S3C2440_GPB(n)  (1<<16 | n)
#define S3C2440_GPC(n)  (2<<16 | n)
#define S3C2440_GPD(n)  (3<<16 | n)
#define S3C2440_GPE(n)  (4<<16 | n)
#define S3C2440_GPF(n)  (5<<16 | n)
#define S3C2440_GPG(n)  (6<<16 | n)
#define S3C2440_GPH(n)  (7<<16 | n)
#define S3C2440_GPI(n)  (8<<16 | n)
#define S3C2440_GPJ(n)  (9<<16 | n)

static int led_pin;
static volatile unsigned int *gpio_con;
static volatile unsigned int *gpio_dat;

/* 123. 分配/設置/註冊file_operations 
 * 4. 入口
 * 5. 出口
 */

static int major;
static struct class *led_class;

static unsigned int gpio_base[] = {
	0x56000000, /* GPACON */
	0x56000010, /* GPBCON */
	0x56000020, /* GPCCON */
	0x56000030, /* GPDCON */
	0x56000040, /* GPECON */
	0x56000050, /* GPFCON */
	0x56000060, /* GPGCON */
	0x56000070, /* GPHCON */
	0,          /* GPICON */
	0x560000D0, /* GPJCON */
};

static int led_open (struct inode *node, struct file *filp)
{
	/* 把LED引腳配置爲輸出引腳 */
	/* GPF5 - 0x56000050 */
	int bank = led_pin >> 16;
	int base = gpio_base[bank];

	int pin = led_pin & 0xffff;
	gpio_con = ioremap(base, 8);
	if (gpio_con) {
		printk("ioremap(0x%x) = 0x%x\n", base, gpio_con);
	}
	else {
		return -EINVAL;
	}
	
	gpio_dat = gpio_con + 1;

	*gpio_con &= ~(3<<(pin * 2));
	*gpio_con |= (1<<(pin * 2));  

	return 0;
}

static ssize_t led_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *off)
{
	/* 根據APP傳入的值來設置LED引腳 */
	unsigned char val;
	int pin = led_pin & 0xffff;
	
	copy_from_user(&val, buf, 1);

	if (val)
	{
		/* 點燈 */
		*gpio_dat &= ~(1<<pin);
	}
	else
	{
		/* 滅燈 */
		*gpio_dat |= (1<<pin);
	}

	return 1; /* 已寫入1個數據 */
}

static int led_release (struct inode *node, struct file *filp)
{
	printk("iounmap(0x%x)\n", gpio_con);
	iounmap(gpio_con);
	return 0;
}


static struct file_operations myled_oprs = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open  = led_open,
	.write = led_write,
	.release = led_release,
};


static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{
	struct resource		*res;

	/* 根據platform_device的資源進行ioremap */
	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
	if (res) {
		led_pin = res->start;
	}
	else {
		/* 獲得pin屬性 */
		of_property_read_s32(pdev->dev.of_node, "pin", &led_pin);
	}

	if (!led_pin) 
	{
		printk("can not get pin for led\n");
		return -EINVAL;
	}
		

	major = register_chrdev(0, "myled", &myled_oprs);

	led_class = class_create(THIS_MODULE, "myled");
	device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led"); /* /dev/led */
	
	return 0;
}

static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
	unregister_chrdev(major, "myled");
	device_destroy(led_class,  MKDEV(major, 0));
	class_destroy(led_class);
	
	return 0;
}


static const struct of_device_id of_match_leds[] = {
	{ .compatible = "jz2440_led", .data = NULL },
	{ /* sentinel */ }
};


struct platform_driver led_drv = {
	.probe		= led_probe,
	.remove		= led_remove,
	.driver		= {
		.name	= "myled",
		.of_match_table = of_match_leds, /* 能支持哪些來自於dts的platform_device */
	}
};


static int myled_init(void)
{
	platform_driver_register(&led_drv);
	return 0;
}

static void myled_exit(void)
{
	platform_driver_unregister(&led_drv);
}



module_init(myled_init);
module_exit(myled_exit);


MODULE_LICENSE("GPL");

jz2440.dts

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * SAMSUNG SMDK2440 board device tree source
 *
 * Copyright (c) 2018 [email protected]
 * dtc -I dtb -O dts -o jz2440.dts jz2440.dtb
 */
 
#define S3C2410_GPA(_nr)	((0<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPB(_nr)	((1<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPC(_nr)	((2<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPD(_nr)	((3<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPE(_nr)	((4<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPF(_nr)	((5<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPG(_nr)	((6<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPH(_nr)	((7<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPJ(_nr)	((8<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPK(_nr)	((9<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPL(_nr)	((10<<16) + (_nr))
#define S3C2410_GPM(_nr)	((11<<16) + (_nr))

/dts-v1/;

/ {
	model = "SMDK24440";
	compatible = "samsung,smdk2440";

	#address-cells = <1>;
	#size-cells = <1>;
		
	memory@30000000 {
		device_type = "memory";
		reg =  <0x30000000 0x4000000>;
	};
/*
	cpus {
		cpu {
			compatible = "arm,arm926ej-s";
		};
	};
*/	
	chosen {
		bootargs = "noinitrd root=/dev/mtdblock4 rw init=/linuxrc console=ttySAC0,115200";
	};

	
	led {
		compatible = "jz2440_led";
		pin = <S3C2410_GPF(5)>;
	};
};

設備樹的查看與傳統驅動比較,簡單分析,初次編寫,環境搭建

設備樹在開發板上的查看

寫設備樹時引用原有的代碼在哪查找

設備樹環境的構造

寫第一個簡單的設備樹驅動

驅動和dts進行匹配

驅動和dts進行參數互傳

進行編譯測試

設備樹的編譯和燒寫

驅動編譯和上傳

應用編譯

源碼

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