嵌入式Linux应用开发-第十二章设备树的改造

第十二章 LED模板驱动程序的改造：设备树

12.1 总结3种写驱动程序的方法

核心永远是 file_operations结构体。
上述三种方法，只是指定“硬件资源”的方式不一样。

从上图可以知道，platform_device/platform_driver只是编程的技巧，不涉及驱动的核心。

12.2 怎么使用设备树写驱动程序

12.2.1 设备树节点要与platform_driver能匹配

在我们的工作中，驱动要求设备树节点提供什么，我们就得按这要求去编写设备树。
但是，匹配过程所要求的东西是固定的：
① 设备树要有 compatible属性，它的值是一个字符串
② platform_driver中要有 of_match_table，其中一项的.compatible成员设置为一个字符串 ③ 上述 2个字符串要一致。
示例如下：

12.2.2 设备树节点指定资源，platform_driver获得资源

如果在设备树节点里使用 reg属性，那么内核生成对应的 platform_device时会用 reg属性来设置IORESOURCE_MEM类型的资源。
如果在设备树节点里使用 interrupts属性，那么内核生成对应的 platform_device时会用 reg属性来设置 IORESOURCE_IRQ类型的资源。对于 interrupts属性，内核会检查它的有效性，所以不建议在设备树里使用该属性来表示其他资源。
在我们的工作中，驱动要求设备树节点提供什么，我们就得按这要求去编写设备树。驱动程序中根据pin属性来确定引脚，那么我们就在设备树节点中添加 pin属性。
设备树节点中：

#define GROUP_PIN(g,p) ((g<<16) | (p)) 
xxxxxx_led0 { 
   compatible = “xxxxxx,led”; 
   pin = <GROUP_PIN(5, 3)>; 
}; 
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驱动程序中，可以从 platform_device中得到 device_node，再用 of_property_read_u32得到属性的值：

struct  device_node* np = pdev->dev. of_node; 
int led_pin; 
int err = of_property_read_u32(np, “pin”, &led_pin); 
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12.3 开始编程

12.3.1 修改设备树添加led设备节点

在本实验中，需要添加的设备节点代码是一样的，你需要找到你的单板所用的设备树文件，在它的根节点下添加如下内容：

#define GROUP_PIN(g,p) ((g<<16) | (p)) 
xxxxxx_led@0 { 
 compatible = "xxxxxx,leddrv"; 
 pin = <GROUP_PIN(3, 1)>; 
}; 
xxxxxx_led@1 { 
 compatible = "xxxxxx,leddrv"; 
 pin = <GROUP_PIN(5, 8)>; 
}; 
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12.3.1.1 对于 xxxxxx-am335x 单板

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm/boot/dts/xxxxxx-am335x.dts
修改、编译后得到 arch/arm/boot/dts/xxxxxx-am335x.dtb文件。
要更换板子上的设备树文件，启动板子后，更换这个文件：/boot/xxxxxx-am335x.dtb

12.3.1.2 对于 firefly-rk3288

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm/boot/dts/rk3288-firefly.dts
修改、编译后得到 arch/arm/boot/dts/rk3288-firefly.dtb文件。
对于这款板子，本教程中我们使用 SD卡上的系统。
要更换板上的设备树文件，你可以使用 SD卡启动开发板后，更换这个文件：/boot/rk3288-firefly.dtb

12.3.1.3 对于 firefly的 roc-rk3399-pc

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm64/boot/dts/rk3399-roc-pc.dts
修改、编译后得到 arch/arm64/boot/dts/rk3399-roc-pc.dtb文件。
对于这款板子，本教程中我们使用 SD卡上的系统。
要更换板上的设备树文件，你可以使用 SD卡启动开发板后，更换这个文件：/boot/ rk3399-roc-pc.dtb

12.3.1.4 对于百问网使用 QEMU模拟的 IMX6ULL板子

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm/boot/dts/xxxxxx_imx6ul_qemu.dts
修改、编译后得到 arch/arm/boot/dts/xxxxxx_imx6ul_qemu.dtb文件。

它是执行 qemu时直接在命令行中指定设备树文件的，你可以打开脚本文件 qemu-imx6ul-gui.sh找到dtb文件的位置，然后使用新编译出来的 dtb去覆盖老文件。

12.3.1.5 对于野火 imx6ull-pro

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-ebf.dts
修改、编译后得到 arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-ebf.dtb文件。
对于这款板子，本教程中我们使用 SD卡上的系统。
要更换板上的设备树文件，你可以使用 SD卡启动开发板后，更换这个文件：/boot/imx6ull-14x14-ebf.dtb

12.3.1.6 对于正点原子 imx6ull-alpha

设备树文件是：内核源码目录中 arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-alpha.dts
修改、编译后得到 arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-alpha.dtb文件。
对于这款板子，本教程中我们使用 SD卡上的系统。
要更换板上的设备树文件，你可以使用 SD卡启动开发板后，更换这个文件：
/boot/arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-alpha.dtb

12.3.2 修改platform_driver的源码

使用 GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：

01_all_series_quickstart\ 
05_嵌入式 Linux驱动开发基础知识\source\ 
02_led_drv\05_led_drv_template_device_tree 
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关键代码在 chip_demo_gpio.c，主要看里面的 platform_driver，代码如下。
第 166行指定了 of_match_table，它是用来跟设备树节点匹配的，如果设备树节点中有 compatile属性，并且其值等于第 157行的“xxxxxx,leddrv”，就会导致第 162行的 probe函数被调用。

156 static const struct of_device_id xxxxxx_leds[] = { 
157     { .compatible = "xxxxxx,leddrv" }, 
158     { }, 
159 }; 
160 
161 static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = { 
162     .probe      = chip_demo_gpio_probe, 
163     .remove     = chip_demo_gpio_remove, 
164     .driver     = { 
165         .name   = "xxxxxx_led", 
166         .of_match_table = xxxxxx_leds, 
167     }, 
168 }; 
169 
170 static int __init chip_demo_gpio_drv_init(void) 
171 { 
172     int err; 
173 
174     err = platform_driver_register(&chip_demo_gpio_driver); 
175     register_led_operations(&board_demo_led_opr); 
176 
177     return 0; 
178 } 
179 
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12.4 上机实验

1．使用新的设备树 dtb文件启动单板，查看/sys/firmware/devicetree/base下有无节点
2. 查看/sys/devices/platform目录下有无对应的 platform_device 3. 加载驱动：

# insmod  leddrv.ko 
# insmod  chip_demo_gpio.ko 
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4. 测试驱动：

# ./ledtest   /dev/xxxxxx_led0  on # ./ledtest   /dev/xxxxxx_led0  off 
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12.5 调试技巧

/sys目录下有很多内核、驱动的信息：

12.5.1 设备树的信息

以下目录对应设备树的根节点，可以从此进去找到自己定义的节点。 cd /sys/firmware/devicetree/base/
节点是目录，属性是文件。
属性值是字符串时，用 cat命令可以打印出来；属性值是数值时，用 hexdump命令可以打印出来。

12.5.2 platform_device的信息

以下目录含有注册进内核的所有 platform_device：

/sys/devices/platform 
1

一个设备对应一个目录，进入某个目录后，如果它有“driver”子目录，就表示这个 platform_device跟某个 platform_driver配对了。
比如下面的结果中，平台设备“ff8a0000.i2s”已经跟平台驱动“rockchip-i2s”配对了：

/sys/devices/platform/ff8a0000.i2s]# ls driver -ld 
lrwxrwxrwx    1 root     root             0 Jan 18 16:28 driver -> ../../../bus/platform/drivers/rockchip-i2s 
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12.5.3 platform_driver的信息

以下目录含有注册进内核的所有 platform_driver：

/sys/bus/platform/drivers 
1

一个 driver对应一个目录，进入某个目录后，如果它有配对的设备，可以直接看到。
比如下面的结果中，平台驱动“rockchip-i2s”跟 2个平台设备“平台设备“ff890000.i2s”、
“ff8a0000.i2s”配对了：

注意：一个平台设备只能配对一个平台驱动，一个平台驱动可以配对多个平台设备。

12.6 课后作业

请仿照本节提供的程序(位于 05_led_drv_template_device_tree目录)，改造你所用的单板的 LED驱动程序。