Linux驱动 | 手写一个设备树使用的实例

Linux驱动开发：手写设备树使用实例

在Linux系统中，设备树（Device Tree）是一种描述硬件设备的XML格式文件，它提供了硬件的配置信息，让操作系统可以在没有BIOS或固件拥护的情况下启动。本文将通过一个明了的实例，介绍怎样在Linux驱动开发中使用设备树。

1. 设备树简介

设备树是Linux内核用于描述硬件设备的一种数据结构，它包含设备的信息，如设备类型、地址、中断、驱动程序等。设备树文件通常以.dts（Device Tree Source）为后缀，通过工具转换成二进制文件.dtb（Device Tree Blob）。

在Linux内核中，设备树被加载到内存中，并被内核解析以识别和初始化硬件设备。设备树可以替代传统的BIOS或固件，让操作系统能够更好地拥护各种硬件设备。

2. 创建设备树文件

以下是一个明了的设备树文件示例，它定义了一个名为“simple_device”的明了设备。

xml

/dts-v1/;

/plugin/;

&simple_bus {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <0>;

simple_device@0 {

compatible = "simple_device";

reg = <0>;

interrupts = <0>;

status = "okay";

};

};

在这个例子中，我们定义了一个名为“simple_bus”的节点，它是一个明了的总线节点。在这个总线上，我们定义了一个名为“simple_device”的设备节点，它具有以下属性：

• compatible：指定设备的兼容性字符串。
• reg：指定设备的物理地址。
• interrupts：指定设备的中断信息。
• status：指定设备的状态，例如“okay”即设备可用。

3. 编译设备树

为了在内核中使用设备树，我们需要将其编译成二进制文件。这可以通过以下命令完成：

bash

dtc -@ -I dts -O dtb -o simple_device.dtb simple_device.dts

这里的`dtc`是Device Tree Compiler，它可以将.dts文件成为.dtb文件。`-@`即读取标准输入，`-I dts`即输入文件格式为.dts，`-O dtb`即输出文件格式为.dtb，`-o simple_device.dtb`即输出文件名为simple_device.dtb。

4. 将设备树添加到内核

为了在内核中使用编译好的设备树，我们需要将其添加到内核配置中。以下是步骤：

1. 进入内核源码目录。

2. 执行`make menuconfig`或`make xconfig`来打开内核配置界面。

3. 在“Device Tree”部分，选择“Device Tree Files”。

4. 点击“Add/Del/Modify”按钮，然后点击“Add”。

5. 输入编译好的设备树文件名（例如simple_device.dtb）。

6. 保存配置并退出。

完成上述步骤后，重新编译内核，并确保设备树文件被包含在内核映像中。

5. 编写驱动程序

现在我们已经有了设备树文件，接下来需要编写一个驱动程序来操作这个设备。以下是一个明了的驱动程序示例，它实现了对设备的基本读写操作。

c

#include

#include

#include

#define DEVICE_NAME "simple_device"

static int major_number;

static struct class *simple_device_class = NULL;

static struct cdev simple_device_cdev;

static int device_open(struct inode *inodep, struct file *filep) {

printk(KERN_INFO "Device %s has been opened ", DEVICE_NAME);

return 0;

}

static int device_release(struct inode *inodep, struct file *filep) {

printk(KERN_INFO "Device %s has been closed ", DEVICE_NAME);

return 0;

}

static ssize_t device_read(struct file *filep, char *buffer, size_t length, loff_t *offset) {

printk(KERN_INFO "Device %s has been read ", DEVICE_NAME);

return 0;

}

static ssize_t device_write(struct file *filep, const char *buffer, size_t length, loff_t *offset) {

printk(KERN_INFO "Device %s has been written ", DEVICE_NAME);

return 0;

}

static struct file_operations fops = {

.open = device_open,

.release = device_release,

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