Linux设备树的传递以及kernel中对设备树的解析

一口Linux 2023-08-17 11:50

当U-Boot将设备树加载到内存指定位置后,ARM内核的SoC以通用寄存器r2来传递dtb在内存中的地址。kernel获取到该地址后对dtb文件做进一步的处理。


#设备树的传递

当使用bootm加载kernel镜像时(bootz是对bootm的一种封装以及功能扩展,实质一样)。U-Boot跳转到kernel的入口函数是boot_jump_linux

这个函数的C文件在arch/arm/lib下,说明设备树的传递的方式是与SoC架构相关的。不同的SoC在bring-up时,这个函数格外重要,这是U-Boot与kernel之间衔接、交互信息的一个关键API。U-Boot的这个函数执行结束后,将CPU的控制权完整的交给kernel。
/* Subcommand: GO */static void boot_jump_linux(bootm_headers_t *images, int flag){...  debug("## Transferring control to Linux (at address %08lx)" \    "...\n", (ulong) kernel_entry);  bootstage_mark(BOOTSTAGE_ID_RUN_OS);  announce_and_cleanup(fake);
if (IMAGE_ENABLE_OF_LIBFDT && images->ft_len) r2 = (unsigned long)images->ft_addr; else    r2 = gd->bd->bi_boot_params;...}

r2作为存放设备树地址的寄存器,其取值有两种方式,分别是例化bootm_header_t这个数据结构的ft_addr,以及利用U-Boot的板级启动参数作为设备树的地址。


##bootm_header_t方式

数据结构bootm_header_t的定义如下,供各种内核的SoC使用,每家厂商根据自己CPU的特点对各个成员进行不同的例化。

/* * Legacy and FIT format headers used by do_bootm() and do_bootm_() * routines. */typedef struct bootm_headers {  ...  char    *ft_addr;  /* flat dev tree address */  ulong    ft_len;    /* length of flat device tree */  ...} bootm_headers_t;

用bootm_header_t的方式,U-Boot需支持设备树以及文件非空。

ft_len以及ft_addr属于bootm_header_t,在U-Boot解析镜像文件时,实例化这两个成员。函数调用栈如下:

do_bootz(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[])-bootz_start()--bootm_find_images(int flag, int argc, char *const argv[], ulong start,ulong size)---boot_get_fdt(flag, argc, argv, IH_ARCH_DEFAULT, &images,&images.ft_addr, &images.ft_len);   u-boot-v2021.04/common/image-fdt.c


##gd->bd->bi_boot_params方式

这种属于比较古老的一种方式了,目前基本不会采用。bi_boot_params是一个存放内核启动参数的地址,通常是在板级初始化中进行指定。


代码执行到此处,r2是否为预期的值,一是可以通过打印的方式、再有使用调试工具连上去确认。

#kernel对设备树的解析

解析分两个阶段,第一阶段进行校验以及启动参数的再调整;第二阶段完成设备树的解压,也就是将设备树由FDT变成EDT,创建device_node。

##第一阶段

kernel启动日志中与设备树相关的第一条打印如下,也就是打印出当前硬件设备的模型名,"OF: fdt: Machine model: V2P-CA9"

Booting Linux on physical CPU 0x0Linux version 5.4.124 (qemu@qemu) (gcc version 6.5.0 (Linaro GCC 6.5-2018.12)) #3 SMP Fri Jun 25 15:26:02 CST 2021CPU: ARMv7 Processor [410fc090] revision 0 (ARMv7), cr=10c5387dCPU: PIPT / VIPT nonaliasing data cache, VIPT nonaliasing instruction cacheOF: fdt: Machine model: V2P-CA9

这个模型名是在设备树文件的头部定义的,定义当前设备的总体名称。

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0/* * ARM Ltd. Versatile Express * * CoreTile Express A9x4 * Cortex-A9 MPCore (V2P-CA9) * * HBI-0191B */
/dts-v1/;#include "vexpress-v2m.dtsi"
/ { model = "V2P-CA9"; ... }

但这并不是kernel对设备树第一次进行处理的地方。在此之前已有其他的操作。函数调用栈如下:

setup_arch(char **cmdline_p) arch/arm/kernel/setup.c    atags_vaddr = FDT_VIRT_BASE(__atags_pointer);     setup_machine_fdt(void *dt_virt) arch/arm/kernel/devtree.c        early_init_dt_verify()        of_flat_dt_match_machine()  drivers/of/fdt.c        early_init_dt_scan_nodes();        __machine_arch_type = mdesc->nr;

第2行__atags_pointer是dtb在内存中的地址,这个地址在汇编阶段(若镜像为zImage,那么在解压缩阶段就完成了)便获取到了。由于执行到setup_arch时mmu已经使能并且4K的段页表也已经完成了映射,而U-Boot传递给kernel的设备树fdt地址属于物理地址,因此需要将物理地址转换成虚拟地址。

  head-common.S  .align  2  .type  __mmap_switched_data, %object__mmap_switched_data:#ifdef CONFIG_XIP_KERNEL#ifndef CONFIG_XIP_DEFLATED_DATA  .long  _sdata        @ r0  .long  __data_loc      @ r1  .long  _edata_loc      @ r2#endif  .long  __bss_stop      @ sp (temporary stack in .bss)#endif
.long __bss_start @ r0 .long __bss_stop @ r1 .long init_thread_union + THREAD_START_SP @ sp
.long processor_id @ r0 .long __machine_arch_type @ r1 .long __atags_pointer @ r2

第一阶段对设备树的配置主要包括:

A 对dtb文件进行crc32校验,检测设备树文件是否合法early_init_dt_verify()B early_init_dt_scan_nodes()        /* Retrieve various information from the /chosen node */        of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_chosen, boot_command_line);        /* Initialize {size,address}-cells info */        of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_root, NULL);        /* Setup memory, calling early_init_dt_add_memory_arch */        of_scan_flat_dt(early_init_dt_scan_memory, NULL);C 更新__machine_arch_typeD 更新chosen

上面这个chosen信息可以在kernel起来后再次查看做了哪些修改。

##第二阶段

第二阶段单纯的是将设备树ABI文件进行解压缩,由FDT变成EDT,生成相应的device_node结点。

这个阶段的函数调用栈如下:

unflatten_device_tree();    *__unflatten_device_tree()        /* First pass, scan for size */        size = unflatten_dt_nodes(blob, NULL, dad, NULL);                /* Second pass, do actual unflattening */        unflatten_dt_nodes(blob, mem, dad, mynodes);            unflatten_dt_nodes()                populate_node()

device_nodes结点如下:


device_node创建完成后,kernel创建platform_device时依据这个阶段完成的工作情况进行对应的设备注册,供驱动代码使用。

 

end


一口Linux 


关注,回复【1024】海量Linux资料赠送

精彩文章合集


文章推荐

【专辑】ARM
【专辑】粉丝问答
专辑linux入门
专辑计算机网络
专辑Linux驱动
【干货】嵌入式驱动工程师学习路线
【干货】Linux嵌入式所有知识点-思维导图
一口Linux 写点代码,写点人生!
评论
  • 艾迈斯欧司朗全新“样片申请”小程序,逾160种LED、传感器、多芯片组合等产品样片一触即达。轻松3步完成申请,境内免费包邮到家!本期热荐性能显著提升的OSLON® Optimal,GF CSSRML.24ams OSRAM 基于最新芯片技术推出全新LED产品OSLON® Optimal系列,实现了显著的性能升级。该系列提供五种不同颜色的光源选项,包括Hyper Red(660 nm,PDN)、Red(640 nm)、Deep Blue(450 nm,PDN)、Far Red(730 nm)及Ho
    艾迈斯欧司朗 2024-11-29 16:55 175浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 87浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 98浏览
  • 学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&
    youyeye 2024-11-30 14:30 78浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 120浏览
  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 116浏览
  • 11-29学习笔记11-29学习笔记习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-02 23:58 73浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 119浏览
  •         温度传感器的精度受哪些因素影响,要先看所用的温度传感器输出哪种信号,不同信号输出的温度传感器影响精度的因素也不同。        现在常用的温度传感器输出信号有以下几种:电阻信号、电流信号、电压信号、数字信号等。以输出电阻信号的温度传感器为例,还细分为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器,常用的铂电阻PT100/1000温度传感器就是正温度系数,就是说随着温度的升高,输出的电阻值会增大。对于输出
    锦正茂科技 2024-12-03 11:50 111浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 102浏览
  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 125浏览
  • TOF多区传感器: ND06   ND06是一款微型多区高集成度ToF测距传感器,其支持24个区域(6 x 4)同步测距,测距范围远达5m,具有测距范围广、精度高、测距稳定等特点。适用于投影仪的无感自动对焦和梯形校正、AIoT、手势识别、智能面板和智能灯具等多种场景。                 如果用ND06进行手势识别,只需要经过三个步骤: 第一步&
    esad0 2024-12-04 11:20 58浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 68浏览
  • 当前,智能汽车产业迎来重大变局,随着人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的迅猛发展,智能网联汽车正呈现强劲发展势头。11月26日,在2024紫光展锐全球合作伙伴大会汽车电子生态论坛上,紫光展锐与上汽海外出行联合发布搭载紫光展锐A7870的上汽海外MG量产车型,并发布A7710系列UWB数字钥匙解决方案平台,可应用于数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、自动泊车等多种智能汽车场景。 联合发布量产车型,推动汽车智能化出海紫光展锐与上汽海外出行达成战略合作,联合发布搭载紫光展锐A7870的量产车型
    紫光展锐 2024-12-03 11:38 101浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦