msm8909+android5.1 device tree(dt) 設備樹組成和編譯

1.Device tree設備樹概述

設備樹包含DTC（device treecompiler），DTS（device treesource和DTB（device treeblob）。其對應關系如圖1-1所示：

 

圖1

DTS、DTC、DTB之間的關系

 

1.1 DTS和DTSI

.dts文件是一種ASCII文本對Device Tree的描述，放置在內核的/arch/arm/boot/dts目錄。一般而言，一個.dts文件對應一個ARM的machine。

 

由於一個SOC可能有多個不同的電路板，而每個電路板擁有一個 .dts。這些dts勢必會存在許多共同部分，為了減少代碼的冗余，設備樹將這些共同部分提煉保存在.dtsi文件中，供不同的dts共同使用。.dtsi的使用方法，類似於C語言的頭文件，在dts文件中需要進行include.dtsi文件。當然，dtsi本身也支持include 另一個dtsi文件。

 

1.2 DTC

DTC為編譯工具，它可以將.dts文件編譯成.dtb文件。DTC的源碼位於內核的scripts/dtc目錄，內核選中CONFIG_OF，編譯內核的時候，主機可執行程序DTC就會被編譯出來。即scripts/dtc/Makefile中

 

hostprogs-y := dtc
always := $(hostprogs-y)
This will tell kbuild to build lxdialogeven if not referenced in any rule.

 

在內核的arch/arm/boot/dts/Makefile中，若選中某種SOC，則與其對應相關的所有dtb文件都將編譯出來。在linux下，make dtbs可單獨編譯dtb。以下截取了qcom平台的一部分。

 

ifeq ($(CONFIG_OF),y)
…
#used for cleaning - not building
subdir- := qcom
endif
 
qcom\Makefile
ifeq ($(CONFIG_OF),y)
dtb-$(CONFIG_ARCH_MSM8909) +=msm8909-sim.dtb \
       msm8909-rumi.dtb\
       msm8909-qrd-skua.dtb\
       msm8909-qrd-skuc.dtb\
       msm8909-qrd-skue.dtb\
       msm8909-cdp.dtb\
       msm8909-mtp.dtb\
       msm8909-mtp-smb1360.dtb\
       msm8909-pm8916-mtp-smb1360.dtb\
       msm8909-512mb-mtp-smb1360.dtb\
       msm8909-1gb-qrd-skua.dtb\
       msm8909-1gb-qrd-skuc.dtb\
       msm8909-1gb-qrd-skue.dtb\
       msm8909-1gb-cdp.dtb\
       msm8909-1gb-mtp.dtb\
       msm8909-1gb-rcm.dtb\
       msm8909-pm8916-1gb-rcm.dtb\
       msm8909-pm8916-mtp.dtb\
       msm8909-pm8916-cdp.dtb\
       msm8909-qhd-cdp.dtb\
       msm8909-qhd-rcm.dtb\
       msm8909-pm8916-1gb-qhd-rcm.dtb\
       msm8909-pm8916-qhd-rcm.dtb\
       msm8208-cdp.dtb\
       msm8208-mtp.dtb\
       msm8208-1gb-cdp.dtb\
       msm8208-1gb-mtp.dtb\
       msm8208-qrd-skua.dtb\
       msm8208-qrd-skuc.dtb\
       msm8208-qrd-skue.dtb\
       msm8208-1gb-qrd-skua.dtb\
       msm8208-1gb-qrd-skuc.dtb\
       msm8208-1gb-qrd-skue.dtb\
       msm8208-1gb-rcm.dtb\
       msm8208-qhd-cdp.dtb\
       msm8208-qhd-rcm.dtb
dtb-$(CONFIG_ARCH_MSM8909_PROJECTA) +=msm8909-1gb-qrd-skue-A.dtb
dtb-$(CONFIG_ARCH_MSM8909_PROJECTB) +=msm8909-1gb-qrd-skue-B.dtb
DTB_NAMES := $(subst$\",,$(CONFIG_BUILD_ARM_APPENDED_DTB_IMAGE_NAMES))
ifneq ($(DTB_NAMES),)
DTB_LIST := $(addsuffix .dtb,$(DTB_NAMES))
else
DTB_LIST := $(dtb-y)
endif
 
targets += dtbs
targets += $(addprefix ../, $(DTB_LIST))
endif

 

上述.dtb都會由對應的.dts編譯出來，因為arch/arm/Makefile中含有一個dtbs編譯target項目

1.3 DTB

DTC編譯.dts生成的二進制文件（.dtb），bootloader在引導內核時，會預先讀取.dtb到內存，進而由內核解析。

 

1.4 Bootloader

Bootloader需要將設備樹在內存中的地址傳給內核。在ARM中通過bootm或bootz命令來進行傳遞。bootm [kernel_addr] [initrd_address] [dtb_address]，其中kernel_addr為內核鏡像的地址，initrd為initrd的地址，dtb_address為dtb所在的地址。若initrd_address為空，則用“-”來代替。

 

2.Device tree設備樹文件的編譯生成

 

設備樹文件最後編譯生成dt.img

用"device/qcom/common/generate_extra_images.mk"中定義的下面規則編出"dt.img"，

 

#----------------------------------------------------------------------
# Generate device tree image (dt.img)
#----------------------------------------------------------------------
ifneq ($(strip $(TARGET_NO_KERNEL)),true)
ifeq ($(strip $(BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT)),true)
ifeq ($(strip $(BUILD_TINY_ANDROID)),true)
includedevice/qcom/common/dtbtool/Android.mk
endif
 
DTBTOOL :=$(HOST_OUT_EXECUTABLES)/dtbTool$(HOST_EXECUTABLE_SUFFIX)
 
INSTALLED_DTIMAGE_TARGET :=$(PRODUCT_OUT)/dt.img
 
possible_dtb_dirs =$(KERNEL_OUT)/arch/$(TARGET_KERNEL_ARCH)/boot/dts/$(KERNEL_OUT)/arch/arm/boot/dts/ $(KERNEL_OUT)/arch/arm/boot/
dtb_dir = $(firstword $(wildcard$(possible_dtb_dirs)))
 
define build-dtimage-target
   $(call pretty,"Target dt image: $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)")
   $(hide) $(DTBTOOL) -o $@ -s $(BOARD_KERNEL_PAGESIZE) -p$(KERNEL_OUT)/scripts/dtc/ $(dtb_dir)
   $(hide) chmod a+r $@
endef
 
$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET): $(DTBTOOL)$(INSTALLED_KERNEL_TARGET)
       $(build-dtimage-target)
 
ALL_DEFAULT_INSTALLED_MODULES +=$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
ALL_MODULES.$(LOCAL_MODULE).INSTALLED +=$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
endif
endif

 

在"build/core/Makefile"中用下面語句使dt.img被編入boot.img。

 

INSTALLED_DTIMAGE_TARGET :=$(PRODUCT_OUT)/dt.img
 
ifeq ($(strip$(BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT)),true)
 INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --dt $(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
 BOOTIMAGE_EXTRA_DEPS    :=$(INSTALLED_DTIMAGE_TARGET)
endif
 
INSTALLED_BOOTIMAGE_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/boot.img
BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT在device/qcom/msm8909/BoardConfig.mk中定義：
BOARD_KERNEL_SEPARATED_DT := true

 

3.Device tree設備樹文件組成

參考：msm8909+android5.1 boot.img解析

http://blog.csdn.net/loongembedded/article/details/52224099

 

device\qcom\common\dtbtool\dtbtool.txt

 

圖2

由此可知qcom增加的設備樹內防放在D)second stage (o pages)之後，dt.img=header+ device#1 entry+…+ device #z entry+其他

 

3.1Header

 

圖3

對應於bootable\bootloader\lk\platform\msm_shared\include\dev_tree.h下面的結構體

 

struct dt_table
{
       uint32_tmagic;
       uint32_tversion;
       uint32_tnum_entries;
};

 

3.2device #1 entry+…+ device #z entry

 

圖4

對應於bootable\bootloader\lk\platform\msm_shared\include\dev_tree.h下面的結構體

 

struct dt_entry
{
       uint32_tplatform_id;
       uint32_tvariant_id;
       uint32_tboard_hw_subtype;
       uint32_tsoc_rev;
       uint32_tpmic_rev[4];
       uint32_toffset;
       uint32_tsize;
};

 

打開dt.img，下面只以第1個dt_entry來說明，這裡總共有0x81個。

 

圖5

先來看dtbtool.txt給出的相關解釋：

 

1) Each DTS per device will add a"qcom,msm-id" entry
    e.g. for msm8974-sim.dts, add
           qcom,msm-id = ;
         or
           qcom,msm-id = ;
           qcom,board-id = ;
           qcom,pmic-id = ;
    x  = ID for msm8974
    y  = ID for CDP, MTP, etc.
    y' = ID for subtype (assumed zero if absent)
    z  = ID for soc revision
    a = pmic0
    b = pmic1
    c = pmic2
    d = pmic3

Magic=“QCDT”

Version=0x00000003 //version 3

num_entries=0x00000081表示number of DTB entries

platform_id=0x000000F5//---x， uint32 (e.g. ID for MSM8909)，MSM8909 = 245

variant_id=0x00000001//---y， uint32 (e.g. ID for CDP, MTP)，這裡有多個值，比如1、8、F、0x10等。

board_hw_subtype=0x00000000//--- y'

soc_rev=0x00000000//---z， ID for soc revision

pmic_rev[0]=0x0001000D//pmic0

pmic_rev[1~3]都是0x00000000//pmic1、pmic2、pmic3，為0，表示沒有使用

offset=0x00001800

size=0x00026000



//來之msm8909.dtsi

qcom,msm-id = <245 0>,//msm8909

<2580>,// MSM8209

<2650>,// APQ8009

<2750>;// MSM8609

//來之msm8909-sim.dts

qcom,board-id= <16 0>;//y=16, y'=0



//來之msm8909-pm8909.dtsi

qcom,pmic-id = <0x1000D 0x0 0x0 0x0>;

3.3其他部分

 

圖6

從圖4和圖5可知num of DTBs=0Xf5=129個，device #1 entry的offset=0x00001800，size=0x00026000，而前面128個entry占用4*10=40個字節，第129個占用4*9=36個字節(少了size)，所以device #129 entry地址=12(magic+version+num_entries)+128*40+36=0x1430,

 

圖7

 

(1)0(“zero”)

DTB條目列表的結束分隔符，但這個在dt.img裡沒有找到，應該在圖7的0x1430地址處，但此地址的值卻是0x00025800，表示的是padding，是指#1 entry實際的大小，每個entry對應一個dtb文件。

(2)Padding

Variable(可變) lengthfor next DTB to start on page boundary，頁對齊(page=2048Bytes)，不足補0。

(3)DTB #1

這是第1個entry的入口地址，這裡是0x00001800，再加上#1 entry的size=0x00026000，剛好是0x00027800