设备树的查看与传统驱动比较,简单分析,初次编写,环境搭建

设备树在开发板上的查看

进入 sys/devices/platform

我们先用led 经行查看

进入of_node (开放的固件) 里面有 compatible(属性) name pin(引脚) 进行查看和设备树上面的一致
最后一个用hexdump -C 进行查看可以进行二进制的查看

写设备树时引用原有的代码在哪查找

1 查看相关的文档
假设我现在使用的3.5的内核那么我就在--------->linux内核\linux-3.5-20160514\linux-3.5\Documentation\devicetree\bindings\arm
下面进行查看
![在这里插入图片描述](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)
里面会有写设备树的规范
比如 compatible 里面必须填写的信息是 atmel,<chip>-pit"
reg 是寄存器集合的地址偏移长度

2 查找同类型的单板设备树文件 (在这个目录下的文件就是参考上面的相关文档写出来的驱动)
在---->linux内核\linux-3.5-20160514\linux-3.5\drivers 有各种的硬件相关的设施
如果我们查看输入子系统的设备可以在里面查看别人写好的驱动程序

3 直接查看其他的设备树来修改我们的设备树
比如这两个设备树都是同一个单板的设备树但是多了mmc 我们要是给自己单板增加mmc 可以查看这两个文件不同点

设备树环境的构造

在jz2440 中要更换新的内核—>linux4.19,才能使用设备树,由于需要编译新的内核也需要新的交叉编译链

编译器的选择:
一个完整的Linux系统包含三部分: u-boot, kernel, root filesystem.
a. 对于u-boot:
我们仍然使用u-boot 1.1.6, 在这个版本上我们实现了很多功能: usb下载,菜单操作,网卡永远使能等, 不忍丢弃.

b. 对于kernel:
我下载了目前(2018.09.19)最新的内核 (4.19)

c. 对于root filesystem
中文名为"根文件系统", 它包含一些必须的APP, 一些动态库。
一般来说这些动态库是从工具链里的lib目录复制得到的,
当然也可以自己去编译glibc等库。

在编译u-boot和kernel时, 我们可以使用新的工具链,
只要这个工具链支持ARM9的指令集(armv4)就可以(这通常可以通过编译参数来指定使用特定的指令集).
工具链可以从某些网站上下载，并不需要自己去制作。
比如可以访问这个网站: https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/arm-linux-gnueabi/
下载: gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz

但是在制作根文件系统时, 实际上我们是编译各种APP,
这些APP要用到一些动态库, 为了方便一般直接使用工具链中lib目录里的库。
新版工具链的lib库一般是支持新的芯片，比如cortex A7,A8,A9，并不支持ARM9。
所以在制作根文件系统、编译APP时我们还得使用比较老的工具链: arm-linux-gcc-4.3.2.tar.bz2

通过设置PATH环境变量来选择使用某个工具链:
2.1 安装工具链:
这非常简单, 解压即可:
sudo tar xjf arm-linux-gcc-4.3.2.tar.bz2 -C / (解压到根目录, /usr/local/arm/4.3.2/bin/下就是工具链)
tar xJf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz (解压到当前目录, 假设/work/system/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin下就是工具链)

注意: “/work/system” 请自行替换为你的实际目录

2.2 设置环境变量使用某个工具链:
a. 要使用arm-linux-gcc 4.3.2, 执行如下命令:
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
然后就可以执行 arm-linux-gcc -v 观看到版本号了

b. 要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.9.4, 执行如下命令:
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
然后就可以执行 arm-linux-gnueabi-gcc -v 观看到版本号了

u-boot的编译:
a. 首先设置环境变量使用要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.3.2
b.
把源文件u-boot-1.1.6.tar.bz2、补丁文件u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440.patch放在同一个目录,
执行如下命令:
tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2 // 解压
cd u-boot-1.1.6
patch -p1 < …/u-boot-1.1.6_device_tree_for_jz2440.patch // 打补丁
make 100ask24x0_config // 配置
make // 编译, 可以得到u-boot.bin
kernel的编译:
a. 首先设置环境变量使用要使用arm-linux-gnueabi-gcc 4.3.2
b.
把源文件linux-4.19-rc3.tar.gz、补丁文件linux-4.19-rc3_device_tree_for_jz2440.patch放在同一个目录,
执行如下命令:
tar xzf linux-4.19-rc3.tar.gz // 解压
cd linux-4.19-rc3
patch -p1 < …/linux-4.19-rc3_device_tree_for_jz2440.patch // 打补丁
cp config_ok .config // 配置
make uImage // 编译, 可以得到arch/arm/boot/uImage
make dtbs // 编译, 可以得到arch/arm/boot/dts/jz2440.dtb

注意:
a. 如果提示"mkimage not found", 先编译u-boot, 把tools/mkimage复制到/bin目录
b. 如果提示"openssl/bio.h: No such file or directory"
先确保你的ubuntu可以上网, 然后执行如下命令:
sudo apt-get update
sudo apt-get install libssl-dev

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

如果想自己制作，请参考视频:
从www.100ask.net下载页面打开百度网盘,
打开如下目录:
100ask分享的所有文件
009_UBOOT移植_LINUX移植_驱动移植(免费)
毕业班第3课_移植3.4.2内核
毕业班第3课第2节_移植3.4.2内核之修改分区及制作根文件系统.WMV
烧写
a. 使用EOP烧写u-boot.bin到JZ2440的nor flash或nand flash
b. 启动u-boot, 在串口工具中输入相应菜单命令, 使用dnw_100ask.exe发送对应文件
```
菜单                            要发送的文件
```

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

烧写完毕即可重启进入板上LINUX系统。

写第一个简单的设备树驱动

驱动和dts进行匹配

在之前的led平台总线驱动里面 driver增加of_match_table(能匹配的dts数组) 再自己新增这个数组
数组里面填写能匹配的dts设备

写好后可以和设备树进行匹配了这个写法不规范但是能用。一般写成 jz2440,led 表示厂家,设备

匹配成功后,和之前一样,probe 函数就被调用

驱动和dts进行参数互传

用自带属性reg 把引脚当做寄存器进行值的传输
用我们自己创建的属性经行数值的传输

得到led的引脚之后就直接像之前一样对它初始化,赋值,调整高低电频

进行编译测试

在编译u-boot和kernel时, 我们可以使用新的工具链, 4.9.4 的arm-linux-gnueabi-
新版工具链的lib库一般是支持新的芯片，比如cortex A7,A8,A9，并不支持ARM9。
所以在制作根文件系统、编译APP时我们还得使用比较老的工具链: 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

设备树的编译和烧写

把设备树文件 jz2440.dts 拷贝到内核的 arch/arm/boot/dts/ 下
在根目录进行make dtbs 再进入arch/arm/boot/dts/ 把编译好的设备树文件 jz2440.dtb取出

当uboot能够ping通虚拟机而且虚拟机上nfs能挂载后进行设备树的烧写

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

驱动编译和上传

更改编译工具链为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 和驱动和应用文件编译出驱动 led_drv.ko
在开发板上挂载nfs文件系统

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

现在设备节点已经创建

应用编译

要先把编译器更换换成4.3.2 才能编译应用

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

源码

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/设置/注册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引脚配置为输出引脚 */
	/* 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)
{
	/* 根据APP传入的值来设置LED引脚 */
	unsigned char val;
	int pin = led_pin & 0xffff;
	
	copy_from_user(&val, buf, 1);

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

	return 1; /* 已写入1个数据 */
}

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;

	/* 根据platform_device的资源进行ioremap */
	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
	if (res) {
		led_pin = res->start;
	}
	else {
		/* 获得pin属性 */
		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, /* 能支持哪些来自于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)>;
	};
};

设备树的查看与传统驱动比较,简单分析,初次编写,环境搭建

设备树在开发板上的查看

写设备树时引用原有的代码在哪查找

设备树环境的构造

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进行编译测试

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