第四课:u-boot对设备树的支持

第01节_传递dtb给内核

先把设备树文件读到内存，在启动内核时把设备树的地址写到r2寄存器中

a. u-boot中内核启动命令:

  bootm <uImage_addr>                            // 无设备树,bootm 0x30007FC0
  bootm <uImage_addr> <initrd_addr> <dtb_addr>   // 有设备树
  

比如 :

  nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;     // 读内核uImage到内存0x30007FC0
  nand read.jffs2 32000000 device_tree;  // 读dtb到内存32000000
  bootm 0x30007FC0 - 0x32000000          // 启动, 没有initrd时对应参数写为"-"

b. bootm命令怎么把dtb_addr写入r2寄存器传给内核? 在百度搜索ARM程序调用规则(ATPCS) 写一个c函数

c_function(p0, p1, p2) // p0 => r0, p1 => r1, p2 => r2（3个参数分别保存到相应的寄存器）    

定义函数指针 the_kernel, 指向内核的启动地址,然后执行: the_kernel(0, machine_id, 0x32000000);

armlinux.c中

     /* 100ask for device tree, no initrd image used */
	if (argc == 4) {
		//第三个参数0x32000000就是设备树地址
		of_flat_tree = (char *) simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);

		if  (be32_to_cpu(*(ulong *)of_flat_tree) == OF_DT_HEADER) {
			printf ("\nStarting kernel with device tree at 0x%x...\n\n", of_flat_tree);

			cleanup_before_linux ();
			//把dtb的地址传到r2寄存器里			
			theKernel (0, bd->bi_arch_number, of_flat_tree);
					
		} else {
			printf("Bad magic of device tree at 0x%x!\n\n", of_flat_tree);
		}
		
	}

c. dtb_addr 可以随便选吗?

  c.1 不要破坏u-boot本身
  c.2 不要挡内核的路: 内核本身的空间不能占用, 内核要用到的内存区域也不能占用
                      内核启动时一般会在它所处位置的下边放置页表, 这块空间(一般是0x4000即16K字节)不能被占用  

JZ2440内存使用情况:

                    ------------------------------
 0x33f80000       ->|    u-boot                  | 分析lds链接文件
                    ------------------------------
                    |    u-boot所使用的内存(栈等)|
                    ------------------------------
                    |                            |
                    |                            |
                    |        空闲区域            |
                    |                            |
                    |                            |
                    |                            |
                    |                            |
                    ------------------------------
 0x30008000       ->|      zImage                |
                    ------------------------------  uImage = 64字节的头部+zImage
 0x30007FC0       ->|      uImage头部            |
                    ------------------------------
 0x30004000       ->|      内核创建的页表        |  head.S
                    ------------------------------
                    |                            |
                    |                            |
             -----> ------------------------------
             |
             |
             --- (内存基址 0x30000000)

我如何知道内核放在 0x30008000 在内核目录下执行 mkimage -l arch/arm/boot/uImage 里面显示内核的load address = 0x30008000 最终运行也在0x30008000位置

命令示例: a. 可以启动:

nand read.jffs2 30000000 device_tree
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel
bootm 0x30007FC0 - 30000000

b. 不可以启动: 内核启动时会使用0x30004000的内存来存放页表，dtb会被破坏

nand read.jffs2 30004000 device_tree
nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel
bootm 0x30007FC0 - 30004000
             

第02节_dtb的修改原理

如果修改设备树中的led设备引脚，有两种办法

1. 修改dts文件，重新编译得到dtb并上传烧写
2. 使用uboot提供的一些命令来修改dtb文件，修改后再把它保存到板子上，以后就使用这个修改后的dtb文件

移动值，也就是通过memmove处理

memmove(dst,src,len)

拷贝值

memcpy(dst,src,len)

例子1. 修改属性的值, 假设 老值: len

  新值: newlen (假设newlen > len)

• a. 把原属性val所占空间从len字节扩展为newlen字节:

  把老值之后的所有内容向后移动(newlen - len)字节

• b. 把新值写入val所占的newlen字节空间
• c. 修改dtb头部信息中structure block的长度: size_dt_struct
• d. 修改dtb头部信息中string block的偏移值: off_dt_strings
• e. 修改dtb头部信息中的总长度: totalsize

图1 .。。。。。。。。。。。。。。。。。

扩充 string block

  并且修改dtb头部信息中string block的长度: size_dt_strings
  修改dtb头部信息中的总长度: totalsize

例子2. 添加一个全新的属性 a. 如果在string block中没有这个属性的名字,

  就在string block尾部添加一个新字符串: 属性的名
  并且修改dtb头部信息中string block的长度: size_dt_strings
  修改dtb头部信息中的总长度: totalsize

b. 找到属性所在节点, 在节点尾部扩展一块空间, 内容及长度为:

  TAG      // 4字节, 对应0x00000003
  len      // 4字节, 表示属性的val的长度
  nameoff  // 4字节, 表示属性名的offset 
  val      // len字节, 用来存放val

c. 修改dtb头部信息中structure block的长度: size_dt_struct d. 修改dtb头部信息中string block的偏移值: off_dt_strings e. 修改dtb头部信息中的总长度: totalsize

图2.。。。。。。。。。。。。。。。。

我们需要在 0000,0001与 0000,0002之间加入属性，我需要把0002后面这段空间移动若干字节 加入属性需要移动若干字节，

可以从u-boot官网源码下载一个比较新的u-boot, ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/ 查看它的cmd/fdt.c，里面构造了fdt的命令

fdt命令调用过程: fdt set <path> <prop> [<val>]

a. 根据path找到节点 b. 根据val确定新值长度newlen, 并把val转换为字节流

c. fdt_setprop c.1 fdt_setprop_placeholder // 为新值在DTB中腾出位置 fdt_get_property_w // 得到老值的长度 oldlen fdt_splice_struct_ // 腾空间 fdt_splice_ // 使用memmove移动DTB数据, 移动(newlen-oldlen) fdt_set_size_dt_struct // 修改DTB头部, size_dt_struct fdt_set_off_dt_strings // 修改DTB头部, off_dt_strings

c.2 memcpy(prop_data, val, len); // 在DTB中存入新值