设备树根节点下的compatile属性的作用

2024-01-09 17:53:44

一.? 简介

每个节点都有 compatible 属性，根节点 “ /” 也不例外。 imx6ull-alientek-emmc.dts 设备树文件中的根节点下也有一个 compatible 属性。

本文继续学习设备树文件的语法。具体学习根节点 "/" 下的 compatile属性的作用。

二. 设备树根节点下的compatile属性的作用

下面以 imx6ull-alientek-emmc.dts设备树文件为例，imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中根节点的 compatible 属性内容如下所示：

/ {
	model = "Freescale i.MX6 ULL 14x14 EVK Board";
	compatible = "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ull";

	chosen {
		stdout-path = &uart1;
	};
........................................
};

可以看出， compatible 有两个值：“ fsl,imx6ull-14x14-evk ” 和 “ fsl,imx6ull ”。

前面我们说了，设备节点的 compatible 属性值是为了匹配 Linux 内核中的驱动程序，那么根节点中的 compatible 属性是为了做什么工作的？

通过根节点的 compatible 属性可以知道我们所使用的设备，一般第一个值描述了所使用的硬件设备名字，例如，这里使用的是“ imx6ull-14x14-evk ”这个设备，第二个值描述了设备所使用的 SOC （即芯片），例如，这里使用的是 “ imx6ull ” 这颗 SOC 。

Linux 内核会通过根节点的 compoatible 属性查看是否支持此设备，如果支持的话设备就会启动 Linux 内核。

接下来我们就来学习一下 Linux 内核在使用设备树前后是如何判断是否支持某款设备的。

1.? 使用设备树之前设备匹配方法

在没有使用设备树以前， uboot 会向 Linux 内核传递一个叫做 machine id 的值， machine id 也就是设备 ID ，告诉 Linux 内核自己是个什么设备，看看 Linux 内核是否支持。

Linux 内核是支持很多设备的，针对每一个设备 ( 板子 ) ， Linux 内核都用 MACHINE_START 和 MACHINE_END 来定义一个 machine_desc 结构体来描述这个设备，例如，在文件 arch/arm/mach-imx/mach- mx35_3ds.c 中有如下定义：

MACHINE_START(MX35_3DS, "Freescale MX35PDK")
	/* Maintainer: Freescale Semiconductor, Inc */
	.atag_offset = 0x100,
	.map_io = mx35_map_io,
	.init_early = imx35_init_early,
	.init_irq = mx35_init_irq,
	.init_time	= mx35pdk_timer_init,
	.init_machine = mx35_3ds_init,
	.reserve = mx35_3ds_reserve,
	.restart	= mxc_restart,
MACHINE_END

上述代码就是定义了 “ Freescale MX35PDK ” 这个设备，其中 MACHINE_START 和MACHINE_END 定义在文件 arch/arm/include/asm/mach/arch.h 中，内容如下：

#define MACHINE_START(_type,_name)			\
static const struct machine_desc __mach_desc_##_type	\
 __used							\
 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {	\
	.nr		= MACH_TYPE_##_type,		\
	.name		= _name,

#define MACHINE_END				\
};

根据 MACHINE_START 和 MACHINE_END 的宏定义，展开后如下：

static const struct machine_desc __mach_desc_MX35_3DS
 __used						
 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {	
	.nr		= MACH_TYPE_MX35_3DS,			//机器ID	
	.name		= "Freescale MX35PDK",
	.atag_offset = 0x100,
	.map_io = mx35_map_io,
    .init_early = imx35_init_early,
	.init_irq = mx35_init_irq,
	.init_time	= mx35pdk_timer_init,
	.init_machine = mx35_3ds_init,
	.reserve = mx35_3ds_reserve,
	.restart	= mxc_restart,
};

可以看出，这里定义了一个 machine_desc 类型的结构体变量 __mach_desc_MX35_3DS ，这个变量存储在 “ .arch.info.init ” 段中。

第 4 行的 MACH_TYPE_MX35_3DS 就是 “ Freescale MX35PDK ” 这个板子的 machine id 。

MACH_TYPE_MX35_3DS 定义在文件 include/generated/mach-types.h 中，此文件定义了大量的

machine id ，内容如下所示：

#define MACH_TYPE_EBSA110 0
..........
#define MACH_TYPE_WRT350N_V2           1633
#define MACH_TYPE_OMAP_LDP             1639
#define MACH_TYPE_MX35_3DS             1645
...............

前面说了， uboot 会给 Linux 内核传递 machine id 这个参数， Linux 内核会检查这个 machine id ，其实就是将 machine id 与上面的这些 MACH_TYPE_XXX 宏进行对比，看看有没有相等的，如果相等，就表示 Linux 内核支持这个设备，如果不支持，那么这个设备就没法启动 Linux 内核。

2.? 使用设备树以后的设备匹配方法

当 Linux 内核引入设备树以后就不再使用 MACHINE_START 了，而是换用了

DT_MACHINE_START 。 DT_MACHINE_START 也定义在文件 arch/arm/include/asm/mach/arch.h 里面，定义如下：

#define DT_MACHINE_START(_name, _namestr)		\
static const struct machine_desc __mach_desc_##_name	\
 __used							\
 __attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {	\
	.nr		= ~0,				\
	.name		= _namestr,

#endif

可以看出， DT_MACHINE_START 和 MACHINE_START 基本相同，只是 .nr 的设置不同，在 DT_MACHINE_START 里面，直接将 .nr 设置为 ~0 。说明引入设备树以后，不会再根据 machine

id 来检查 Linux 内核是否支持某个设备了。

打开文件 arch/arm/mach-imx/mach-imx6ul.c ，有如下所示内容：

static const char *imx6ul_dt_compat[] __initconst = {
	"fsl,imx6ul",
	"fsl,imx6ull",
	NULL,
};

DT_MACHINE_START(IMX6UL, "Freescale i.MX6 Ultralite (Device Tree)")
	.map_io		= imx6ul_map_io,
	.init_irq	= imx6ul_init_irq,
	.init_machine	= imx6ul_init_machine,
	.init_late	= imx6ul_init_late,
	.dt_compat	= imx6ul_dt_compat,
MACHINE_END

可以看出，machine_desc 结构体中有个 .dt_compat 成员变量，此成员变量保存着本设备兼容属性。

上面的 mach-imx6ul.c 文件中的结构体设置 .dt_compat = imx6ul_dt_compat ， imx6ul_dt_compat 表里面有 "fsl,imx6ul"? 和 "fsl,imx6ull" 这两个兼容值。只要某个设备 ( 板子 ) 的设备树文件的根节点 “ / ” 的 compatible 属性值与 imx6ul_dt_compat 表中的任何一个值相等，那么就表示 Linux 内核支持此设备。

imx6ull-alientek-emmc.dts 中根节点的 compatible 属性值如下：

compatible = "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ull";

可以看出，mach-imx6ul.c 文件中 “fsl,imx6ull” 与 imx6ul_dt_compat 中的 “ fsl,imx6ull ” 匹配，因此 I.MX6U-ALPHA 开发板可以正常启动 Linux 内核。

如果将 imx6ull-alientek-emmc.dts 根节点的 compatible 属性改为其他的值，比如：

compatible = "fsl,imx6ull-14x14-evk", "fsl,imx6ullll"

重新编译 .dts 设备树文件，并用新的 DTS 启动 Linux 内核，开发板重启后，结果如下：

当我们修改了根节点 compatible 属性内容以后，因为 Linux 内核找不到对应的设备，因此，Linux 内核无法启动。在 uboot 输出 Starting kernel… 以后就再也没有其他信息输出了。