Comprendre le rôle et l'utilisation de Linux DTS

Comprendre le rôle et l'utilisation de Linux DTS

Dans le développement de systèmes Linux embarqués, l'arborescence des périphériques (DTS en abrégé) est une structure de données qui décrit les périphériques matériels, leurs relations de connexion et leurs attributs dans le système. L'arborescence des périphériques permet au noyau Linux de s'exécuter de manière flexible sur différentes plates-formes matérielles sans modifier le noyau. Dans cet article, la fonction et l'utilisation de Linux DTS seront présentées et des exemples de code spécifiques seront fournis pour aider les lecteurs à mieux comprendre.

1. La fonction de l'arborescence des périphériques

La fonction principale de l'arborescence des périphériques est de décrire les informations du périphérique matériel, y compris, mais sans s'y limiter, le type de matériel, l'adresse, le numéro d'interruption, la broche GPIO, etc. et stipule la relation entre la connexion entre ces périphériques matériels. Grâce à l'arborescence des périphériques, le noyau Linux peut identifier dynamiquement les périphériques matériels et leurs attributs pendant le processus de démarrage, configurant ainsi correctement les ressources matérielles et permettant au noyau de communiquer en douceur avec les périphériques matériels.

De plus, l'arborescence des périphériques peut également réaliser la réutilisation de modules matériels en décrivant des fragments de l'arborescence des périphériques (fichiers *.dtsi), améliorant ainsi la maintenabilité et la réutilisabilité du code. En combinant différents fragments d'arborescence de périphériques, les ressources matérielles peuvent être configurées de manière flexible pour faciliter la personnalisation de différentes plates-formes matérielles.

2. Concepts associés à l'arborescence des périphériques

Lors de l'utilisation de l'arborescence des périphériques, vous devez comprendre les concepts importants suivants :

• Fichier source de l'arborescence des périphériques (DTS) : Le fichier source de l'arborescence des périphériques est utilisé pour décrire les informations sur le périphérique matériel. Texte fichiers, généralement avec une extension .dts. Lorsque le noyau Linux est compilé, le fichier source de l'arborescence des périphériques sera compilé en un fichier d'arborescence des périphériques binaire (*.dtb) destiné à être utilisé par le noyau.
• Nœud de l'arborescence des périphériques : Chaque périphérique matériel ou nœud de l'arborescence des périphériques a un nœud d'arborescence des périphériques correspondant. Chaque nœud contient des informations relatives au périphérique matériel, telles que le type de périphérique, l'adresse, le numéro d'interruption, l'adresse du registre, etc.
• Liaison de l'arborescence des périphériques : La liaison de l'arborescence des périphériques fait référence au processus de liaison des nœuds de l'arborescence des périphériques aux pilotes de périphériques correspondants. Les nœuds de l'arborescence des périphériques chargent le pilote correspondant en faisant correspondre l'arborescence des périphériques avec le pilote de périphérique.

3. La structure de base de l'arborescence des appareils

La structure de base du fichier source de l'arborescence des appareils se compose de nœuds et de propriétés. Les nœuds sont utilisés pour décrire les périphériques matériels et les attributs sont utilisés pour décrire les informations d'attribut des nœuds. Voici un exemple simple de fichier source d'arborescence de périphériques :

/dts-v1/;

#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>

/ {
    compatible = "myboard, mydevice";
    
    mydevice {
        compatible = "mydevice";
        reg = <0x100000 0x1000>;
        interrupts = <0 2>;
        gpio = <&gpio1 10 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    };
};

Dans l'exemple ci-dessus, mydevice représente un nœud d'un périphérique matériel, y compris les attributs compatibles du périphérique, les adresses de registre, les numéros d'interruption et les références GPIO. .Informations sur les pieds. mydevice表示一个硬件设备的节点，包含了设备的compatible属性、寄存器地址、中断号以及GPIO引脚的信息。

4. 设备树的使用示例

下面将以一个LED驱动程序为例，展示如何使用设备树来描述硬件设备，并将其与设备驱动程序进行绑定。

4.1 编写设备树源文件

首先，创建一个LED设备树源文件led.dts，并添加如下内容：

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "myboard, myled";
    
    myled {
        compatible = "myled";
        reg = <0x200000 0x1000>;
        gpio = <&gpio1 20 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    };
};

4.2 编写LED设备驱动程序

接着，编写LED设备驱动程序led_driver.c，示例代码如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>

static struct platform_device led_device = {
    .name = "myled",
    .id = -1,
};

static int __init led_driver_init(void)
{
    platform_device_register(&led_device);
    pr_info("LED driver initialized
");
    return 0;
}

static void __exit led_driver_exit(void)
{
    platform_device_unregister(&led_device);
    pr_info("LED driver exited
");
}

module_init(led_driver_init);
module_exit(led_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Author Name");
MODULE_DESCRIPTION("LED Driver");

4.3 修改Makefile并编译内核

在驱动程序的Makefile中添加编译规则，并编译内核生成设备树二进制文件led.dtb：

obj-m += led_driver.o

all:
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -C /path/to/kernel M=$(PWD) modules
    dtc -I dts -O dtb -o led.dtb led.dts

4.4 加载设备树和驱动程序

在Linux启动过程中，加载设备树文件led.dtb

4. Exemple d'utilisation de l'arborescence des périphériques

Ce qui suit prendra un pilote de LED comme exemple pour montrer comment utiliser l'arborescence des périphériques pour décrire le périphérique matériel et le lier au pilote de périphérique.

4.1 Écrire le fichier source de l'arborescence des périphériques

Tout d'abord, créez un fichier source de l'arborescence des périphériques LED led.dts et ajoutez le contenu suivant :

# cp led.dtb /boot/
# echo "dtb=led.dtb" >> /boot/uEnv.txt

4.2 Écrire le pilote de périphérique LED Programme

Ensuite, écrivez le pilote de périphérique LED led_driver.c L'exemple de code est le suivant : 🎜

# insmod led_driver.ko

4.3 Modifier le Makefile et compiler le noyau

🎜Dans. le Makefile du pilote Ajoutez des règles de compilation, et compilez le noyau pour générer le fichier binaire de l'arborescence des périphériques led.dtb : 🎜rrreee

4.4 Chargement de l'arborescence des périphériques et du pilote

🎜Pendant le Processus de démarrage Linux, chargez le fichier d'arborescence des périphériques led.dtb : 🎜rrreee🎜Puis chargez le pilote de périphérique LED : 🎜rrreee🎜Conclusion🎜🎜Grâce aux exemples de code ci-dessus, les lecteurs peuvent avoir une compréhension plus approfondie du rôle et utilisation de l'arborescence des périphériques dans le noyau Linux. L'arborescence des périphériques fournit une méthode de description du matériel flexible et extensible, permettant au noyau Linux de s'adapter aux besoins des différentes plates-formes matérielles. Dans le développement réel, l'utilisation rationnelle des arborescences de périphériques peut grandement simplifier le processus de développement des systèmes embarqués et améliorer l'efficacité du développement. 🎜

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!