查看“第六课:在LCD驱动中使用设备树”的源代码


按照计划，本课会讲解修改uboot和内核让JZ2440支持设备树。

但前面修改uboot已经讲解完了，修改内核也没必要单独讲，可以直接看内核补丁，修改的方法也并不复杂。

内核补丁路径：
<syntaxhighlight lang="c" >
doc_and_sources_for_device_tree/source_and_images/第5,6课的源码及映像文件(使用了完全版的设备树)/第5课第4节_内核补丁及设备树/linux-4.19-rc3_device_tree_for_irq_jz2440.patch
</syntaxhighlight>

对内核的修改并不多，里面大部分是移植yaffs，yaffs是一个文件系统，他适合在nand flash上使用，要是对移植yaffs感兴趣的话，可以看看毕业班的视频。

实际上涉及设备树的修改并不多，那我怎么知道修改那些呢？

我使用最笨的方法——添加打印。在发现内核启动卡住后，就沿着内核启动流程调用的函数添加打印，比如在`init.c`函数添加了一系列打印，看它卡在哪个函数，再进入该函数添加打印。

这里打印使用的是<code>early_print()</code>，因为<code>printk()</code>很可能还不能使用，<code>early_print()</code>直接把数据写到串口里面，和硬件驱动没有什么关系。


= 第01节_使用设备树给DM9000网卡_触摸屏指定中断=

在上一课我们把中断体系讲得很清楚了，我们先看一下内核里的网卡驱动程序，所在路径为：
<syntaxhighlight lang="c" >
drivers/net/ethernet/davicom/dm9dev9000.c
</syntaxhighlight>
在这里做了一件非常取巧的事情，以前中断号和硬件绑定时，它的中断号是<code>IRQ_EINT7</code>，现在我直接偷懒将其赋值为7，实际上这种方法是非常不保险的。

从原理上我们可以知道网卡使用的是EINT7，对于EINT7它的hwirq是7，它就会从bit7开始查找，bit7如果没有被占用，那么它的虚拟中断号就等于7。万一有其它中断程序使用了上一级的第7号中断，后面EINT7的虚拟中断号就不会等于7，所以我们在驱动程序里指定中断号存在风险，因此我们需要改正这种做法。

== 网卡设备树节点 ==
我们可以先在设备树里声明使用哪一个中断，在网卡中指定中断：
<syntaxhighlight lang="c" >
    srom-cs4@20000000 {
        compatible = "simple-bus";
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        reg = <0x20000000 0x8000000>;
        ranges;

        ethernet@20000000 {
            compatible = "davicom,dm9000";
            reg = <0x20000000 0x2 0x20000004 0x2>;
            interrupt-parent = <&gpf>;
            interrupts = <7 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
            local-mac-address = [00 00 de ad be ef];
            davicom,no-eeprom;
        };
    };
</syntaxhighlight>

节点<code>srom-cs</code>位于根目录下面，它的<code>compatible</code>是<code>simple-bus</code>，对于<code>simple-bus</code>下面的子节点它也会创建为一个平台设备，它的<code>compatible</code>是<code>davicom,dm9000</code>，我们以后将根据这个值找到对应的驱动程序，在这个节点里面它指定了中断的信息，我们需要修改驱动程序为这个设备节点添加一个<code>platform_driver</code>，在<code>platform_driver</code>的<code>probe()</code>函数里面，把这个中断号确定下来。
修改代码过程参考视频。



== 触摸屏设备树节点 ==
触摸屏的设备树节点如下:
<syntaxhighlight lang="c" >
    jz2440ts@5800000 {
        compatible = "jz2440,ts";
        reg = <0x58000000 0x100>;
        reg-names = "adc_ts_physical";
        interrupts = <1 31 9 3>, <1 31 10 3>;
        interrupt-names = "int_ts", "int_adc_s";
        clocks = <&clocks PCLK_ADC>;
        clock-names = "adc";
    };
</syntaxhighlight>

该节点没有指定<code>interrupt-parent</code>，中断将发给它的父节点(也就是根节点)，在根节点有<code>interrupt-parent = <0x1>;</code>，根据<code>0x01</code>找到<code>phandle</code>。

触摸屏使用了两个中断，一个是按下/松开时产生的中断，另外一个是ADC的中断。一但触摸屏产生信号，就传给子中断控制器（sub interrupt），再由子中断控制器发给顶级的中断控制器(interrupt controller)。

<code>interrupts</code>后面的4个32位数字含义如下：

第一个表示是发给主控制器还是子控制器，为1表示发给子控制器；

第二个表示子中断控制器发给主控制器的哪一个；

第三个表示是这个中断控制器里的哪一个中断；

第四个表示中断的触发方式；


通过第三个数字可以知道该节点的第0个中断资源是TC，第1个中断是ADC。

== 测试 ==

两个驱动程序修改完后，分别上传到内核如下目录:
<syntaxhighlight lang="c" >
drivers/net/ethernet/davicom
drivers/input/touchscreen
</syntaxhighlight>

测试步骤如下：

a. 编译内核

b. 使用新的uImage启动

c. 测试网卡:
<syntaxhighlight lang="c" >
ifconfig eth0 192.168.1.101
ping 192.168.1.1
</syntaxhighlight>

d. 测试触摸屏:
<syntaxhighlight lang="c" >
hexdump /dev/evetn0 // 然后点击触摸屏
</syntaxhighlight>

=第02节_在设备树中时钟的简单使用=

在本课里，本来只打算讲解两节，分别是网卡、触摸屏指定中断和在设备树里为LCD指定参数，后来发现LCD节点涉及clock和pinctrl，因此又扩充了两节。

== 时钟框图 ==

先来看看S3C2440时钟的硬件框图：

[[File:ldd_devicetree_chapter6_2_001.png|700px]]


将该图简化如下：

[[File:ldd_devicetree_chapter6_2_002.jpg|700px]]

我们只想作为消费者怎么去使用这些时钟，并不关心“提供者”内部的层级结构，只要知道“直接提供者”，也不关系“直接提供者”的实现，我们只需要发出请求就可以了。

== 晶振设备树描述 ==

我们看看在2440的设备树里怎么描述这提供者和消费者。先来看看晶振：
<syntaxhighlight lang="c" >
	xti: xti_clock {
		compatible = "fixed-clock";
		clock-frequency = <12000000>;
		clock-output-names = "xti";
		#clock-cells = <0>;
	};
</syntaxhighlight>

根据<code>compatible</code>可以找到对应的驱动，驱动程序将晶振的频率记录下来，以后作为计算的基准。

然后再是PLL的设备节点：
<syntaxhighlight lang="c" >
	clocks: clock-controller@4c000000 {
		compatible = "samsung,s3c2440-clock";
		reg = <0x4c000000 0x20>;
		#clock-cells = <1>;
	};
</syntaxhighlight>

设备节点本身非常简单，复杂的是它对应的驱动程序。在驱动程序里面，肯定会根据<code>reg</code>获得寄存器的地址，然后设置各种内容。


大部分的芯片为了省电，它的外部模块时钟平时都是关闭的，只有在使用某个模块时，才设置相应的寄存器开启对应的时钟。


这些使用者各有不同，要怎么描述这些使用者呢？

我们可以为它们配上一个ID。在设备树中的<code>#clock-cells = <1>;</code>表示 用多少个u32位来描述消费者。在本例中使用一个u32来描述。


这些ID值由谁提供的？ 

是由驱动程序提供的，该节点会对应一个驱动程序，驱动程序给硬件(消费者)都分配了一个ID，所以说复杂的操作都留给驱动程序来做。

== LCD时钟设备树描述 ==

消费者想使用时钟时，首先要找到时钟的直接提供者，向它发出申请。以LCD为例：
<syntaxhighlight lang="c" >
    fb0: fb@4d000000{
        compatible = "jz2440,lcd";
        reg = <0x4D000000 0x60>;
        interrupts = <0 0 16 3>;
        clocks = <&clocks HCLK_LCD>;
        clock-names = "lcd";
        ……
	}
</syntaxhighlight>


在<code>clock</code>属性里，首先要确定向谁发出时钟申请，这里是向<code>clocks</code>发出申请，然后确定想要时钟提供者提供哪一路时钟，这里是<code>HCLK_LCD</code>，在驱动程序里定义了该宏，每种宏对应了一个时钟ID。

定义如下：
<syntaxhighlight lang="c" >
……
/* hclk-gates */
#define HCLK_LCD		32
#define HCLK_USBH		33
#define HCLK_USBD		34
#define HCLK_NAND		35
#define HCLK_CAM		36
……
</syntaxhighlight>

因此，我们只需要在设备节点定义<code>clocks</code>这个属性，这个属性确定时钟提供者，然后确定时钟ID，也就是向时钟提供者申请哪一路时钟。

对应的内核文档可以参考这两个文件：
<syntaxhighlight lang="c" >
Documentation/devicetree/bindings/clock/clock-bindings.txt
Documentation/devicetree/bindings/clock/samsung,s3c2410-clock.txt
</syntaxhighlight>


那么我这个设备驱动程序，怎么去使用这些时钟呢？
以前的驱动程序：<code>clk_get(NULL, "name");</code> <code>clk_prepare_enable(clk)；</code>
现在的驱动程序：<code>of_clk_get(node, 0); </code> <code>clk_prepare_enable(clk)；</code>

== 总结 ==

a. 设备树中定义了各种时钟, 在文档中称之为"Clock providers", 比如:
<syntaxhighlight lang="c" >
	clocks: clock-controller@4c000000 {
		compatible = "samsung,s3c2440-clock";
		reg = <0x4c000000 0x20>;
		#clock-cells = <1>;      // 想使用这个clocks时要提供1个u32来指定它, 比如选择这个clocks中发出的LCD时钟、PWM时钟
	};
</syntaxhighlight>

b. 设备需要时钟时, 它是"Clock consumers", 它描述了使用哪一个"Clock providers"中的哪一个时钟(id), 比如:
<syntaxhighlight lang="c" >
    fb0: fb@4d000000{
        compatible = "jz2440,lcd";
        reg = <0x4D000000 0x60>;
        interrupts = <0 0 16 3>;
        clocks = <&clocks HCLK_LCD>;  // 使用clocks即clock-controller@4c000000中的HCLK_LCD		
	};
</syntaxhighlight>

c. 驱动中获得/使能时钟:
<syntaxhighlight lang="c" >
	// 确定时钟个数
	int nr_pclks = of_count_phandle_with_args(dev->of_node, "clocks",
						"#clock-cells");
	// 获得时钟
	for (i = 0; i < nr_pclks; i++) {
		struct clk *clk = of_clk_get(dev->of_node, i);
	}

	// 使能时钟
	clk_prepare_enable(clk);

	// 禁止时钟
	clk_disable_unprepare(clk);
</syntaxhighlight>

=第03节_在设备树中pinctrl的简单使用=