Linux DeviceTree学习（三）

5 设备树移植

5.1 创建设备树文件

以下内容是最简单的设备树文件：

/dts-v1/;

/ {
	#address-cells = <0x1>;
	#size-cells = <0x1>;
	model = "sunxi-v3s";
	compatible = "allwiner,sun8i-v3s";

	chosen {
		#address-cells = <0x1>;
		#size-cells = <0x1>;
		ranges;
		bootargs = "earlyprintk=ttyS0,115200 loglevel=8 initcall_debug=1 console=ttyS0,115200 init=/linuxrc initrd=0x00358000,0x170004";
	};

	cpus {
		#address-cells = <0x1>;
		#size-cells = <0x0>;
		[email protected] {
			compatible = "arm,cortex-a7";
			device_type = "cpu";
			reg = <0x0>;
		};
	};

	memory {
		device_type = "memory";
		reg = <0x0 0x4000000>;		//dtb的存放位置要在该区域内
	};
};

主要内容有根节点的属性、根节点下还有chosen、cpus、memory等几个子节点。
编译成dtb：

./dtc –I dts –O dtb –o sunxi-v3s-v1a-tc05.dtb sunxi-v3s-v1s.dts

5.2 创建machine结构体

/arch/arm/mach-sunxi/sunxi.c

static const char * const sun8i_dt_compat[] =
{
	"allwiner,sun8i-v3s",
	NULL,
};

DT_MACHINE_START(AM780, "am780-tc05-dt")
	.atag_offset	= 0x100,
	.init_machine	= sunxi_dev_init,
	.init_early     = sunxi_init_early,
	.map_io		= sunxi_map_io,
#ifdef CONFIG_OF
	.init_irq	= sun8i_gic_init,
#endif
	.handle_irq	= gic_handle_irq,
	.restart	= sun8i_restart,
	.timer		= &sunxi_timer,
	.dt_compat	= sun8i_dt_compat,	//要与根节点的属性匹配
	.reserve	= sun8i_reserve,
	.fixup		= sun8i_fixup,
	.nr_irqs	= NR_IRQS,
#ifdef CONFIG_SMP
	.smp		= smp_ops(sunxi_smp_ops),
#if defined(CONFIG_ARCH_SUN8IW6) || defined(CONFIG_ARCH_SUN8IW9)
	.smp_init	= smp_init_ops(sun8i_smp_init_ops),
#endif
#endif
MACHINE_END

5.3 配置内核支持Device Tree

make ARCH=arm menuconfig
Boot options  --->
[*] Flattened Device Tree support  
(0) Compressed ROM boot loader base address
(0) Compressed ROM boot loader BSS address
[ ] Use appended device tree blob to zImage (EXPERIMENTAL)

5.4 移植过程疑难点

5.4.1 根节点属性与板子信息匹配

所创建的设备树是否使用与当前开发板，第一个要点就是根节点的属性值要与板子的属性值相匹配，即：名字相等即可。
若不匹配咋回报以下错误，无法启动内核：
Error: unrecognized/unsupported device tree compatible list:
[‘allwiner,sun8i-v3s’ ] ——>此处打印的信息是来自于设备树文件中根节点的属性

Available machine support:

ID (hex) NAME
ffff_ffff allwiner,sun8i-v3s——>此处的信息是来自于DT_MACHINE_START中mdesv中的nr和name，使能Device Tree时nr无需关注（nr为机器码）。
Please check your kernel config and/or bootloader.

排除方法：
1） 首先确认Kernel是否支持Device Tree；
2） 其次确认dtb文件是否能够被Kernel正常解析，获取到根节点的属性信息；
3） 查找mdesv中的成员.dt_compat（const型）的值是否与根节点的属性值相匹配。

5.4.2 paging_init( ) Faild

该函数的条用流程如下：

start_kernel( )->start_arch( )->paging_init( )->devicemap_init( )->
early_alloc( )->early_alloc_aligned( )->memblock_alloc( )->
memblock_alloc_base( )

• 是由于Kernel启动时，在物理地址的最高处，申请PAGE_SIZE（4KB）大小的内存用于存放中断向量表时，无法申请到内存所导致。
• 具体原因是因为移植设备树时，在根节点下没有创建memory子节点所导致的。

5.4.3 访问非法内存

出现以下log：

Unable to handle kernel paging request at virtual address C3ffC000

该log的信息表示，0xC3ffC000的地址不可访问，导致异常。
具体是原因如下：
0x03ffC000——dtb的首地址

fdt_base=0x03ffc000-->virtual_adddr=0xC3ffc000

memory节点信息如下：

memory {
		device_type = "memory";
		reg = <0x0 0x03ffc000>;
	};

由于fdt_base未纳入kernel的虚拟地址页表内，因此改地址不可访问，进而导致异常。
修改点：将dtb的首地址纳入Kernel映射的页表内，如下：
Memory节点修改如下：

memory {
		device_type = "memory";
		reg = <0x0 0x03400000>;
	};

设备树dtb文件的首地址改为：0x8000+0x800000（在内核的入口地址上偏移8M）。

参考博客：
Linux设备树解析
ARM Linux 3.x的设备树（Device Tree）–宋宝华
宋牧春：Linux设备树文件结构与解析深度分析（1）