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【设备树笔记整理7】实践操作

news 2026/5/22 13:00:47

1 使用设备树给DM9000网卡_触摸屏指定中断

1.1 修改方法

根据设备节点的compatible属性，在驱动程序中构造/注册 platform_driver，在 platform_driver 的 probe 函数中获得中断资源。

1.2 实验方法

以下是修改好的代码：第6课第1节_网卡_触摸屏驱动\001th_dm9000\dm9dev9000c.c

第6课第1节_网卡_触摸屏驱动\002th_touchscreen\s3c_ts.c

分别上传到内核如下目录：

drivers/net/ethernet/davicom
drivers/input/touchscreen

（1）编译内核

（2）使用新的uImage启动

（3）测试网卡

ifconfig eth0 192.168.1.101
ping 192.168.1.1

（4）测试触摸屏

hexdump /dev/evetn0 // 然后点击触摸屏

1.3 图示

（1）图1

（2）图2

（3）图3

2 在设备树中时钟的简单使用

2.1 笔记

（1）设备树中定义了各种时钟，在文档中称之为"Clock providers"，比如：

	clocks: clock-controller@4c000000 {compatible = "samsung,s3c2440-clock";reg = <0x4c000000 0x20>;#clock-cells = <1>;      // 想使用这个clocks时要提供1个u32来指定它, 比如选择这个clocks中发出的LCD时钟、PWM时钟};

（2）设备需要时钟时，它是"Clock consumers"，它描述了使用哪一个"Clock providers"中的哪一个时钟(id)，比如：

    fb0: fb@4d000000{compatible = "jz2440,lcd";reg = <0x4D000000 0x60>;interrupts = <0 0 16 3>;clocks = <&clocks HCLK_LCD>;  // 使用clocks即clock-controller@4c000000中的HCLK_LCD		};

（3）驱动中获得/使能时钟：

	// 确定时钟个数int nr_pclks = of_count_phandle_with_args(dev->of_node, "clocks","#clock-cells");// 获得时钟for (i = 0; i < nr_pclks; i++) {struct clk *clk = of_clk_get(dev->of_node, i);}// 使能时钟clk_prepare_enable(clk);// 禁止时钟clk_disable_unprepare(clk);

（4）参考文档：

内核 Documentation/devicetree/bindings/clock/clock-bindings.txt
内核 Documentation/devicetree/bindings/clock/samsung,s3c2410-clock.txt

2.2 图示

3 在设备树中pinctrl的简单使用

3.1 笔记

3.1.1 几个概念

（1）Bank

以引脚名为依据, 这些引脚分为若干组, 每组称为一个Bank，比如s3c2440里有GPA、GPB、GPC等Bank，每个Bank中有若干个引脚，比如GPA0，GPA1， ...，GPC0，GPC1，... 等引脚。

（2） Group

以功能为依据, 具有相同功能的引脚称为一个Group，比如s3c2440中串口0的TxD、RxD引脚使用 GPH2，GPH3，那这2个引脚可以列为一组，比如s3c2440中串口0的流量控制引脚使用GPH0，GPH1，那这2个引脚也可以列为一组。

（3）State

设备的某种状态，比如内核自己定义的"default"，"init"，"idel"，"sleep"状态；也可以是其他自己定义的状态，比如串口的"flow_ctrl"状态(使用流量控制)。设备处于某种状态时，它可以使用若干个Group引脚。

3.1.2 设备树中 pinctrl 节点

（1）它定义了各种 pin bank，比如s3c2440有GPA，GPB，GPC，...，GPB各种BANK，每个BANK中有若干引脚：

	pinctrl_0: pinctrl@56000000 {reg = <0x56000000 0x1000>;gpa: gpa {gpio-controller;#gpio-cells = <2>;  /* 以后想使用gpa bank中的引脚时, 需要2个u32来指定引脚 */};gpb: gpb {gpio-controller;#gpio-cells = <2>;};gpc: gpc {gpio-controller;#gpio-cells = <2>;};gpd: gpd {gpio-controller;#gpio-cells = <2>;};};

（2）它还定义了各种group(组合)，某种功能所涉及的引脚称为group，比如串口0要用到2个引脚：gph0，gph1：

	uart0_data: uart0-data {samsung,pins = "gph-0", "gph-0";samsung,pin-function = <2>;   /* 在GPHCON寄存器中gph0,gph1可以设置以下值:0 --- 输入功能1 --- 输出功能2 --- 串口功能我们要使用串口功能,  samsung,pin-function 设置为2*/};uart0_sleep: uart0_sleep {samsung,pins = "gph-0", "gph-1";samsung,pin-function = <0>;   /* 在GPHCON寄存器中gph0,gph1可以设置以下值:0 --- 输入功能1 --- 输出功能2 --- 串口功能我们要使用输入功能,  samsung,pin-function 设置为0*/};

3.1.3 设备节点中要使用某一个 pin group：

	serial@50000000 {......pinctrl-names = "default", "sleep";  /* 既是名字, 也称为state(状态) */pinctrl-0 = <&uart0_data>;pinctrl-1 = <&uart0_sleep>;};# pinctrl-names中定义了2种state: default 和 sleep,# default 对应的引脚是: pinctrl-0, 它指定了使用哪些pin group: uart0_data# sleep   对应的引脚是: pinctrl-1, 它指定了使用哪些pin group: uart0_sleep

3.1.4 platform_device，platform_driver匹配时：

really_probe:/* If using pinctrl, bind pins now before probing */ret = pinctrl_bind_pins(dev);dev->pins->default_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,PINCTRL_STATE_DEFAULT);  /* 获得"default"状态的pinctrl */dev->pins->init_state = pinctrl_lookup_state(dev->pins->p,PINCTRL_STATE_INIT);    /* 获得"init"状态的pinctrl */ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->init_state);    /* 优先设置"init"状态的引脚 */ret = pinctrl_select_state(dev->pins->p, dev->pins->default_state); /* 如果没有init状态, 则设置"default"状态的引脚 */......ret = drv->probe(dev);

所以：如果设备节点中指定了pinctrl，在对应的probe函数被调用之前，先"bind pins"，即先绑定、设置引脚。

3.1.5 驱动中想选择、设置某个状态的引脚：

   devm_pinctrl_get_select_default(struct device *dev);      // 使用"default"状态的引脚pinctrl_get_select(struct device *dev, const char *name); // 根据name选择某种状态的引脚pinctrl_put(struct pinctrl *p);   // 不再使用, 退出时调用

3.1.6 参考文档

内核 Documentation/devicetree/bindings/pinctrl/samsung-pinctrl.txt

3.2 图示

（1）Bank

（2）Group

（3）State

（4）设备结点

4 使用设备树给LCD指定各种参数

4.1 参考文章

讓TQ2440也用上設備樹（1） - 摩斯电码 - 博客园

4.2 参考代码

https://github.com/pengdonglin137/linux-4.9/blob/tq2440_dt/drivers/video/fbdev/s3c2410fb.c

4.3 实验方法

（1）替换dts文件

把"jz2440_irq.dts" 放入内核 arch/arm/boot/dts目录

（2）替换驱动文件

把"s3c2410fb.c" 放入内核 drivers/video/fbdev/ 目录，修改内核 drivers/video/fbdev/Makefile：

obj-$(CONFIG_FB_S3C2410)          += lcd_4.3.o

改为：

obj-$(CONFIG_FB_S3C2410)          += s3c2410fb.o

（3）编译驱动、编译dtbs

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
cp config_ok  .config
make uImage   // 生成 arch/arm/boot/uImage
make dtbs     // 生成 arch/arm/boot/dts/jz2440_irq.dtb

（4）使用上述uImage，dtb启动内核即可看到LCD有企鹅出现

4.4 设备树相关

（1）设备树中的描述

    fb0: fb@4d000000{compatible = "jz2440,lcd";reg = <0x4D000000 0x60>;interrupts = <0 0 16 3>;clocks = <&clocks HCLK_LCD>;   /* a. 时钟 */clock-names = "lcd";pinctrl-names = "default";     /* b. pinctrl */pinctrl-0 = <&lcd_pinctrl &lcd_backlight &gpb0_backlight>;status = "okay";/* c. 根据LCD引脚特性设置lcdcon5, 指定lcd时序参数 */lcdcon5 = <0xb09>;type = <0x60>;width = /bits/ 16 <480>;height = /bits/ 16 <272>;pixclock = <100000>;       /* 单位: ps, 10^-12 S,  */xres = /bits/ 16 <480>;yres = /bits/ 16 <272>;bpp = /bits/ 16 <16>;left_margin = /bits/ 16 <2>;right_margin =/bits/ 16  <2>;hsync_len = /bits/ 16 <41>;upper_margin = /bits/ 16 <2>;lower_margin = /bits/ 16 <2>;vsync_len = /bits/ 16 <10>;};&pinctrl_0 {gpb0_backlight: gpb0_backlight {samsung,pins = "gpb-0";samsung,pin-function = <1>;samsung,pin-val = <1>;};
};

4.5 代码中的处理

（1）时钟

info->clk = of_clk_get(dev->of_node, 0);
clk_prepare_enable(info->clk);

（2）pinctrl

代码中无需处理，在platform_device/platform_driver匹配之后就会设置"default"状态对应的pinctrl

（3）根据LCD引脚特性设置lcdcon5，指定lcd时序参数，直接读设备树节点中的各种属性值, 用来设置驱动参数：

	of_property_read_u32(np, "lcdcon5", (u32 *)(&display->lcdcon5));of_property_read_u32(np, "type", &display->type);of_property_read_u16(np, "width", &display->width);of_property_read_u16(np, "height", &display->height);of_property_read_u32(np, "pixclock", &display->pixclock);of_property_read_u16(np, "xres", &display->xres);of_property_read_u16(np, "yres", &display->yres);of_property_read_u16(np, "bpp", &display->bpp);of_property_read_u16(np, "left_margin", &display->left_margin);of_property_read_u16(np, "right_margin", &display->right_margin);of_property_read_u16(np, "hsync_len", &display->hsync_len);of_property_read_u16(np, "upper_margin", &display->upper_margin);of_property_read_u16(np, "lower_margin", &display->lower_margin);of_property_read_u16(np, "vsync_len", &display->vsync_len);

4.6 图示

5 补充笔记

5.1 确定内核的虚拟地址、物理地址的关键信息

vmlinux虚拟地址的确定，内核源码：

.config :CONFIG_PAGE_OFFSET=0xC0000000arch/arm/include/asm/memory.h#define PAGE_OFFSET     UL(CONFIG_PAGE_OFFSET)arch/arm/Makefiletextofs-y       := 0x00008000TEXT_OFFSET := $(textofs-y)arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S:. = PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET;   // // 即0xC0000000+0x00008000 = 0xC0008000, vmlinux的虚拟地址为0xC0008000arch/arm/kernel/head.S#define KERNEL_RAM_VADDR       (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)  // 即0xC0000000+0x00008000 = 0xC0008000vmlinux物理地址的确定:
内核源码: 
arch/arm/mach-s3c24xx/Makefile.boot :zreladdr-y      += 0x30008000   // zImage自解压后得到vmlinux, vmlinux的存放位置params_phys-y   := 0x30000100   // tag参数的存放位置, 使用dtb时不再需要tagarch/arm/boot/Makefile:ZRELADDR    := $(zreladdr-y)arch/arm/boot/Makefile:UIMAGE_LOADADDR=$(ZRELADDR)scripts/Makefile.lib:UIMAGE_ENTRYADDR ?= $(UIMAGE_LOADADDR)  // 制作uImage的命令, uImage = 64字节的头部 + zImage,  头部信息中含有内核的入口地址(就是vmlinux的物理地址)cmd_uimage = $(CONFIG_SHELL) $(MKIMAGE) -A $(UIMAGE_ARCH) -O linux \-C $(UIMAGE_COMPRESSION) $(UIMAGE_OPTS-y) \-T $(UIMAGE_TYPE) \-a $(UIMAGE_LOADADDR) -e $(UIMAGE_ENTRYADDR) \-n $(UIMAGE_NAME) -d $(UIMAGE_IN) $(UIMAGE_OUT)

5.2 参考

00-Linux设备树系列-简介 - 飞翔de刺猬 - CSDN博客.html
https://blog.csdn.net/lhl_blog/article/details/82387486

Linux kernel的中断子系统之（二）：IRQ Domain介绍_搜狐科技_搜狐网.html
http://www.sohu.com/a/201793206_467784

基于设备树的TQ2440的中断（1）
https://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/6847685.html

基于设备树的TQ2440的中断（2）
https://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/6848851.html

基於tiny4412的Linux內核移植 --- 实例学习中断背后的知识(1)
http://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/6349209.html

Linux kernel的中断子系统之（一）：综述
http://www.wowotech.net/irq_subsystem/interrupt_subsystem_architecture.html

Linux kernel的中断子系统之（二）：IRQ Domain介绍

linux kernel的中断子系统之（三）：IRQ number和中断描述符

linux kernel的中断子系统之（四）：High level irq event handler

Linux kernel中断子系统之（五）：驱动申请中断API

Linux kernel的中断子系统之（六）：ARM中断处理过程

linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析