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文章介绍：
🎉本篇文章对Linux驱动基础学习的相关知识进行分享！🥳🥳🥳
上一章我们已经学习了设备树的语法，已经知道如何编译一个设备树，设备树是给内核给驱动使用的。内核和驱动程序该如何使用设备树呢？这一章我们进行一个详细的介绍。
如果您觉得文章不错，期待你的一键三连哦，你的鼓励是我创作动力的源泉，让我们一起加油，一起奔跑，让我们顶峰相见！！！💪💪💪
🎁感谢大家点赞👍收藏⭐评论✍️
目录：
一、内核对设备树的处理
从**源代码文件 dts **文件开始，设备树的处理过程为：
** dts **在 PC 机上被编译为 **dtb **文件；
** u-boot **把** dtb** 文件传给内核；
内核解析 dtb 文件，把每一个节点都转换为** device_node 结构体**；
对于某些 device_node 结构体，会被转换为 **platform_device 结构体**。
1.1 dtb 中每一个节点都被转换为 device_node 结构体
根节点被保存在全局变量** of_root **中，从 of_root 开始可以访问到任意节点。
1.2 哪些设备树节点会被转换为 platform_device
（1）根节点下含有** compatile 属性的子节点**
（2）含有特定 compatile 属性的节点的子节点
** 如果一个节点的 compatile 属性，它的值是这 4 者之一："simple-bus","simple-mfd","isa","arm,amba-bus", 那么它的子结点**( 需含 compatile 属性)也可以转换为 platform_device。
（3）总线 I2C、SPI 节点下的子节点：不转换为 platform_device。
某个总线下到子节点，应该交给对应的总线驱动程序来处理, 它们不应该被 转换为 platform_device。
比如以下的节点中：
/{
mytest {
compatile = "mytest", "simple-bus";
mytest@0 {
compatile = "mytest_0";
};
};
i2c {
compatile = "samsung,i2c";
at24c02 {
compatile = "at24c02";
};
};
spi {
compatile = "samsung,spi";
flash@0 {
compatible = "winbond,w25q32dw";
spi-max-frequency = <25000000>;
reg = <0>;
};
};
};
⚫** /mytest会被转换为 platform_device, 因为它兼容"simple-bus"; 它的子节点/mytest/mytest@0 **也会被转换为 platform_device
⚫** /i2c 节点一般表示 i2c 控制器**, 它会被转换为 platform_device, 在内核中有对应的 platform_driver;
⚫** /i2c/at24c02 节点不会被转换为 platform_device**, 它被如何处理完全由父节点的 platform_driver 决定, 一般是被创建为一个 i2c_client。
⚫** /spi节点**, 它一般也是用来表示 SPI 控制器, 它会被转换为** platform_device,** 在内核中有对应的** platform_driver**;
⚫** /spi/flash@0 节点不会被转换为 platform_device, 它被如何处理完全由父节点的 platform_driver 决定, 一般是被创建为一个 spi_device**。
1.3 怎么转换为 platform_device
内核处理设备树的函数调用过程，这里不去分析；我们只需要得到如下结论：
◼ **platform_device **中含有 resource 数组, 它来自** device_node **的 reg, interrupts 属性; ◼ **platform_device**.dev.of_node 指向** device_node**, 可以通过它获得其他属性
1.4 platform_device 如何与 platform_driver 配对
从设备树转换得来的** platform_device **会被**注册进内核里**，以后当我们每注册一个 **platform_driver** 时，它们就会两两确定能否配对，如果能配对成功 就调用** platform_driver** 的 probe 函数。
1.4.1 最先比较：是否强制选择某个 driver
⚫ 比较:**platform_device**.driver_override 和** platform_driver**.driver.name
可以设置 **platform_device** 的 driver_override，强制选择某个 platform_driver。
1.4.2 然后比较：设备树信息
⚫ 比较：** platform_device**.dev.of_node 和** platform_driver**.driver.of_match_table。
由设备树节点转换得来的 **platform_device** 中，含有一个结构体：**of_node**。
它的类型如下：
如果一个** platform_driver **支持设备树 ， 它的**platform_driver**.driver.of_match_table 是一个数组
它的类型如下：
使用设备树信息来判断 dev 和 drv 是否配对时:
首先，如果 of_match_table 中含有 compatible 值，就跟 **dev **的 compatile 属性比较，若一致则成功，否则返回失败；
其次，如果** of_match_table** 中含有 type 值，就跟** dev** 的 device_type 属性 比较，若一致则成功，否则返回失败；
最后，如果** of_match_table** 中含有 name 值，就跟** dev** 的 name 属性比 较，若一致则成功，否则返回失败。
而设备树中建议不再使用 devcie_type 和** name **属性，所以基本上只使用设备节点的 compatible属性来寻找匹配的 platform_driver。
1.4.3 接下来比较：platform_device_id
比较** platform_device**. name 和 **platform_driver**.id_table[i].name， id_table 中可能有多项。
** platform_driver**.id_table 是“platform_device_id”指针，表示该** drv 支持若干个 device，它里面列出了各个 device** 的{.name, .driver_data}， 其中的“name”表示该 drv 支持的设备的名字，**driver_data **是些提供给该 device 的私有数据。
1.4.4 最后比较
⚫ platform_device.name 和** platform_driver**.driver.name
** platform_driver**.id_table 可能为空， 这时可以根据 **platform_device**.name 来寻找同名的 **platform_device**。
二、内核里操作设备树的常用函数
内核源码中** include/linux/目录**下有很多 of 开头的头文件，of 表示“open firmware”即开放固件
2.1 内核中设备树相关的头文件介绍
设备树的处理过程是：dtb -> device_node -> platform_device。
2.1.1 处理 DTB
of_fdt.h // dtb 文件的相关操作函数, 我们一般用不到,
// 因为 dtb 文件在内核中已经被转换为 device_node 树(它更易于使用)
2.1.2 处理 device_node
of.h // 提供设备树的一般处理函数,
// 比如 of_property_read_u32(读取某个属性的 u32 值),
// of_get_child_count(获取某个 device_node 的子节点数)
of_address.h // 地址相关的函数,
// 比如 of_get_address(获得 reg 属性中的 addr, size 值)
// of_match_device (从 matches 数组中取出与当前设备最匹配的一项)
of_dma.h // 设备树中 DMA 相关属性的函数
of_gpio.h // GPIO 相关的函数
of_graph.h // GPU 相关驱动中用到的函数, 从设备树中获得 GPU 信息
of_iommu.h // 很少用到
of_irq.h // 中断相关的函数
of_mdio.h // MDIO (Ethernet PHY) API
of_net.h // OF helpers for network devices.
of_pci.h // PCI 相关函数
of_pdt.h // 很少用到
of_reserved_mem.h // reserved_mem 的相关函数
2.1.3 处理 platform_device
of_platform.h // 把 device_node 转换为 platform_device 时用到的函数,
// 比如 of_device_alloc(根据 device_node 分配设置 platform_device),
// of_find_device_by_node (根据 device_node 查找到 platform_device),
// of_platform_bus_probe (处理 device_node 及它的子节点)
of_device.h // 设备相关的函数, 比如 of_match_device
2.2 platform_device 相关的函数
** of_platform.h 中声明了很多函数，但是作为驱动开发者，我们只使用其中 的 1、2 个。其他的都是给内核自己使用的，内核使用它们来处理设备树**，转换得到 platform_device。
2.2.1 of_find_device_by_node
函数原型为：
extern struct platform_device *of_find_device_by_node(struct device_node *np);
设备树中的每一个节点，**在内核里都有一个 device_node**；你可以使用** device_node** 去找到对应的 **platform_device**。
2.2.2 platform_get_resource
这个函数跟设备树没什么关系 ， 但是**设备树中的节点**被转换为**platform_device** 后，设备树中的** reg 属性、interrupts 属性**也会被转换为**“resource”**。
这时，你可以**使用这个函数取出这些资源**。
函数原型为：
/**
* platform_get_resource - get a resource for a device
* @dev: platform device
* @type: resource type // 取哪类资源？IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_REG
* // IORESOURCE_IRQ 等
* @num: resource index // 这类资源中的哪一个？
*/
struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,
unsigned int type, unsigned int num);
对于设备树节点中的** reg 属性**，它对应 IORESOURCE_MEM 类型的资源；
对于设备树节点中的 **interrupts 属性**，它对应 IORESOURCE_IRQ 类型的资源。
2.3 有些节点不会生成 platform_device，怎么访问它们
内核会把 dtb 文件解析出一系列的** device_node 结构体**，我们可以直接访问这些 **device_node**。
内核源码 **incldue/linux/of.h **中声明了 device_node 和属性 property 的操作函数，**device_node** 和 **property **的结构体定义如下：
2.3.1 找到节点
（1）of_find_node_by_path
根据**路径找到节点**，比如“/”就对应根节点，“**/memory**”对应** memory 节点**。
函数原型：
static inline struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path);
** （2）of_find_node_by_name**
根据**名字找到节点**，节点如果定义了** name 属性**，那我们可以根据名字找到它
函数原型：
extern struct device_node *of_find_node_by_name(struct device_node *from,const char *name);
参数 from 表示从哪一个节点开始寻找，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
但是在设备树的官方规范中不建议使用“name”属性，所以这函数也不建议使用。
（3）of_find_node_by_type
** 根据类型找到节点，节点如果定义了 device_type 属性**，那我们可以根据类型找到它。
函数原型：
extern struct device_node *of_find_node_by_type(struct device_node *from, const char *type);
参数 from 表示从哪一个节点开始寻找，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
但是在设备树的官方规范中不建议使用“device_type”属性，所以这函数也不建议使用。
**（4）of_find_compatible_node **
** 根据 compatible 找到节点**，节点如果定义了 compatible 属性，那我们可以根据 compatible 属性找到它。
函数原型：
extern struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from, cons
t char *type,
const char *compat);
⚫ 参数** from 表示从哪一个节点开始寻找**，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
⚫ 参数** compat** 是一个字符串，用来指定 compatible 属性的值；
⚫ 参数 type 是一个字符串，用来指定 device_type 属性的值，可以传入 NULL。
（5） of_find_node_by_phandle
根据 **phandle 找到节点**。dts 文件被编译为 dtb 文件时，**每一个节点都有一个数字 ID**，这些数字 ID 彼此不同。**可以使用数字 ID 来找到 device_node**。 这些数字 ID 就是 **phandle**。
函数原型：
extern struct device_node *of_find_node_by_phandle(phandle handle);
参数 from 表示从哪一个节点开始寻找，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
（6）of_get_parent
· 找到 device_node 的父节点。
函数原型：
extern struct device_node *of_get_parent(const struct device_node *node);
参数 from 表示从哪一个节点开始寻找，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
（7）of_get_next_parent
这个函数名比较奇怪，怎么可能有“next parent”？
它实际上也是找到** device_node 的父节点**，跟 of_get_parent 的返回结果是一样的。
差别在于它多调用下列函数，把 node 节点的引用计数减少了 1。这意味着调用 of_get_next_parent 之后，你不再需要调用 of_node_put 释放 node 节点。
of_node_put(node);
函数原型：
extern struct device_node *of_get_next_parent(struct device_node *node);
参数 from 表示从哪一个节点开始寻找，传入 NULL 表示从根节点开始寻找。
（8）of_get_next_child
取出**下一个子节点**。
函数原型：
extern struct device_node *of_get_next_child(const struct device_node *node,
struct device_node *prev);
⚫ 参数** node 表示父节点**；
⚫** prev 表示上一个子节点**，设为 NULL 时表示想找到第 1 个子节点。
不断调用 of_get_next_child 时，**不断更新 pre 参数**，就可以得到所有的子节点。
（9）of_get_next_available_child
取出下一个**“可用”**的**子节点**，有些节点的 status 是“disabled”，那就会跳过这些节点。
函数原型：
struct device_node *of_get_next_available_child( const struct device_node *node,
struct device_node *prev);
⚫ 参数 node 表示父节点；
⚫ prev 表示上一个子节点，设为 NULL 时表示想找到第 1 个子节点。
（10）of_get_child_by_name
根据名字取出子节点。
函数原型：
extern struct device_node *of_get_child_by_name(const struct device_node *node,
const char *name);
⚫ 参数 node 表示父节点；
⚫ name 表示子节点的名字。
2.3.2 找到属性
内核源码 **incldue/linux/of.h **中声明了** device_node 的操作函数**，当然也包括属性的操作函数：**of_find_property**
** 找到节点中的属性**。
函数原型：
extern struct property *of_find_property(const struct device_node *np,
const char *name,
int *lenp);
⚫ 参数** np 表示节点**，我们要在这个节点中找到名为 name 的属性。
⚫ lenp 用来保存这个属性的长度，即它的值的长度。
在设备树中，节点大概是这样：
xxx_node {
xxx_pp_name = “hello”;
};
上述节点中，“xxx_pp_name”就是属性的名字，值的长度是 6。
2.3.3 获取属性的值
（1）of_get_property
根据**名字找到节点的属性**，**并且返回它的值**。
函数原型：
/*
* Find a property with a given name for a given node
* and return the value.
*/
const void *of_get_property(const struct device_node *np,
const char *name,
int *lenp)
⚫ 参数** np 表示节点，我们要在这个节点中找到名为 name 的属性，然后返回它的值**。
⚫** lenp 用来保存这个属性的长度**，即它的值的长度。
（2）of_property_count_elems_of_size
根据**名字找到节点的属性，确定它的值有多少个元素(elem)**。
函数原型：
* of_property_count_elems_of_size - Count the number of elements in a property
*
* @np: device node from which the property value is to be read.
* @propname: name of the property to be searched.
* @elem_size: size of the individual element
*
* Search for a property in a device node and count the number of elements of
* size elem_size in it. Returns number of elements on sucess, -EINVAL if the
* property does not exist or its length does not match a multiple of elem_size
* and -ENODATA if the property does not have a value.
*/
int of_property_count_elems_of_size(const struct device_node *np,
const char *propname,
int elem_size)
参数 np 表示节点，我们要在这个节点中**找到名为 propname 的属性，然后返回下列结果**：
return prop->length / elem_size;
在设备树中，节点大概是这样：
xxx_node {
xxx_pp_name = <0x50000000 1024> <0x60000000 2048>;
};
⚫ 调用 of_property_count_elems_of_size(np, “xxx_pp_name”, 8)时，返回值是 2；
⚫ 调用 of_property_count_elems_of_size(np, “xxx_pp_name”, 4)时，返回值是 4。
** （3）读整数 u32/u64**
函数原型为：
static inline int of_property_read_u32(const struct device_node *np,
const char *propname,
u32 *out_value);
extern int of_property_read_u64(const struct device_node *np,
const char *propname,
u64 *out_value);
在设备树中，节点大概是这样：
xxx_node {
name1 = <0x50000000>;
name2 = <0x50000000 0x60000000>;
};
⚫ 调用 of_property_read_u32 (np, “name1”, &val)时，val 将得到值 0x50000000；
⚫ 调用 of_property_read_u64 (np, “name2”, &val)时，val 将得到值 0x6000000050000000。
**（4）读某个整数 u32/u64 **
函数原型为：
extern int of_property_read_u32_index(const struct device_node *np,
const char *propname,
u32 index, u32 *out_value);
在设备树中，节点大概是这样：
xxx_node {
name2 = <0x50000000 0x60000000>;
};
⚫ 调用 of_property_read_u32 (np, “name2”, 1, &val)时，val 将得到值 0x60000000。
（5）读数组
函数原型为：
int of_property_read_variable_u8_array(const struct device_node *np,
const char *propname,
u8 *out_values,
size_t sz_min, size_t sz_max);
int of_property_read_variable_u16_array(const struct device_node *np,
const char *propname,
u16 *out_values,
size_t sz_min, size_t sz_max);
int of_property_read_variable_u32_array(const struct device_node *np,
const char *propname,
u32 *out_values,
size_t sz_min, size_t sz_max);
int of_property_read_variable_u64_array(const struct device_node *np,
const char *propname,
u64 *out_values,
size_t sz_min, size_t sz_max);
在设备树中，节点大概是这样：
xxx_node {
name2 = <0x50000012 0x60000034>;
};
上述例子中属性 name2 的值，长度为 8。
⚫ 调用** of_property_read_variable_u8_array (np, “name2”, out_values, 1, 10)**时， out_values 中将会保存这 8 个字节： 0x12,0x00,0x00,0x50,0x34,0x00,0x00,0x60。
⚫ 调用** of_property_read_variable_u16_array (np, “name2”, out_values, 1, 10)**时， out_values 中将会保存这 4 个 16 位数值： 0x0012, 0x5000,0x0034,0x6000。 总之，这些函数要么能取到全部的数值，要么一个数值都取不到；
⚫ 如果值的长度在 sz_min 和 sz_max 之间，就返回全部的数值；
⚫ 否则一个数值都不返回。
（6）读字符串
函数原型为：
int of_property_read_string(const struct device_node *np,
const char *propname,
const char **out_string);
⚫ 返回节点 np 的属性(名为 propname)的值;
⚫ (*out_string)指向这个值，把它当作字符串。
三、怎么修改设备树文件
一个写得好的驱动程序, 它会尽量**确定所用资源**。只把不能确定的资源留给设备树, 让设备树来指定。根据原理图确定"**驱动程序无法确定的硬件资源**", 再在设备树文件中填写对应内容。
3.1 使用芯片厂家提供的工具
有些芯片，厂家提供了对应的**设备树生成工具**，可以选择某个引脚用于某些功能，就可以自动生成设备树节点。
你再把这些节点复制到内核的设备树文件里即可。
3.2 看绑定文档
内核文档** Documentation/devicetree/bindings/ **
** **做得好的厂家也会提供设备树的说明文档
3.3 参考同类型单板的设备树文件
3.4 网上搜索
3.5 自己研究驱动源码
设备树在驱动中的使用
大佬觉得有用的话点个赞 👍🏻 呗。
❤️❤️❤️本人水平有限，如有纰漏，欢迎各位大佬评论批评指正！😄😄😄💘💘💘如果觉得这篇文对你有帮助的话，也请给个点赞、收藏下吧，非常感谢!👍 👍 👍
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