聊聊Beaglebone Black的cape和device tree overlay和dtc命令【转】

本文是我早期写的，语言略混乱。请直接看我最新整理的，适用于初学者的文章《使用BBB的device tree和cape（重新整理版）》

我们知道beagleboard官网上有一些官方的硬件外设，比如lcd显示屏之类的，他们管这些外设叫做cape。其实这里是我理解狭隘了，应该说只要是修改了芯片引脚功能，或占用了空闲的引脚的东西，都可以叫做cape。比如之前我们提到的开启某些引脚的AD转换功能，其实也是给设备添加了一个virtual cape。Beaglebone Black中用一个叫做capemgr的软件管理所有的cape，不论它是实实在在的扩展板，还是虚拟的cape。这个软件的目录是

/sys/devices/bone_capemgr.*/（这里的*是一个每次系统启动可能会不一样的数字（与启动顺序有关））

如果你看过我的博客，也许还会记得我们加载device tree overlay时打开了一个文件，正是这个目录下的slots文件。slots文件就是capemgr这个软件的对外接口。slot这个单词是“插槽”的意思，看，很形象吧！我要插上一个cape，就向这个“插槽”里“插入”(echo)相应的设备。echo这个命令的含义是“向标准设备输出”嘛。另外，.dtbo文件只有放到/lib/firmware目录下才能被使用。

还记得我们第一次打开slots文件看到了什么吗？

# cat /sys/devices/bone_capemgr.*/slots

0: 54:PF---

1: 55:PF---

2: 56:PF---

3: 57:PF---

4: ff:P-O-L Bone-LT-eMMC-2G,00A0,Texas Instrument,BB-BONE-EMMC-2G

5: ff:P-O-L Bone-Black-HDMI,00A0,Texas Instrument,BB-BONELT-HDMI

这里前4项为什么是空的呢？它们是给那些有EEPROM的实体cape预留的位置。通过实体cape上的开关，可以达到我们用 echo something > $SLOTS 语句一样的效果。不难看出，这样的实体cape最多只能插4个。

4和5这两项则是系统已经加载的两个virtual cape，因为eMMC和HDMI确实需要占用一些引脚，所以根据前面的定义，它们也是cape。

其实device tree overlay的作用之一是将设备和驱动进行绑定（前提是驱动或驱动模块已经存在于内核中），只不过相比从前那种重新编译内核的方式来说，这种方式实在太方便了。

12.18更新

关于cat $SLOTS

cat后显示的内容中，左侧的L字母代表是否加载。有时4、5这两项依然存在，但没有L字母，则也没有加载这两个cape。详见我的日志《为BBB制作专属自己的cape（二）》中的“系统存在Bug，运行时卸载cape会导致kernel panic”一节。

关于dtc命令

参考我的日志《使用Beaglebone Black的PRU》前面写到的“修改系统dtb文件”这一部分操作可知：dtc命令虽然叫做“编译”，但其作用主要只是转变一下数据存储的格式，由人类可阅读的dts转成机器识别的dtb或dtbo或者反过来转换。

实际上由dtb转换成dts文件后，跟初始dts文件还是有不同的，从这个不同也能看出dts文件中什么内容是不重要的。以BBB自带的BB-ADC-00A0.dtbo为例，我们看一下它转换回dts文件是什么样的。

root@beaglebone:~/tmp# dtc -I dtb -O dts BB-ADC-00A0.dtbo

/dts-v1/;

/ {

compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";

part-number = "BB-ADC";

exclusive-use = "P9.39", "P9.40", "P9.37", "P9.38", "P9.33", "P9.36", "P9.35", "tscadc";

fragment@0 {

target = <0xdeadbeef>;

__overlay__ {

#address-cells = <0x1>;

#size-cells = <0x1>;

tscadc {

compatible = "ti,ti-tscadc";

reg = <0x44e0d000 0x1000>;

interrupt-parent = <0xdeadbeef>;

interrupts = <0x10>;

ti,hwmods = "adc_tsc";

status = "okay";

adc {

ti,adc-channels = <0x8>;

};

};

helper {

compatible = "bone-iio-helper";

vsense-name = "AIN0", "AIN1", "AIN2", "AIN3", "AIN4", "AIN5", "AIN6", "AIN7";

vsense-scale = <0x1000 0x1000 0x1000 0x1000 0x1000 0x1000 0x1000 0x1000>;

linux,phandle = <0x1>;

phandle = <0x1>;

};

};

__symbols__ {

test_helper = "/fragment@0/__overlay__/helper";

__fixups__ {

ocp = "/fragment@0:target:0";

intc = "/fragment@0/__overlay__/tscadc:interrupt-parent:0";

};

BB-ADC-00A0.dts原文是这样的

/*

* Copyright (C) 2012 Texas Instruments Incorporated - http://www.ti.com/

*

* This program is free software; you can redistribute it and/or modify

* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as

* published by the Free Software Foundation.

*/

/plugin/;

compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";

/* identification */

part-number = "BB-ADC";

/* state the resources this cape uses */

exclusive-use =

/* the pin header uses */

"P9.39", /* AIN0 */

"P9.40", /* AIN1 */

"P9.37", /* AIN2 */

"P9.38", /* AIN3 */

"P9.33", /* AIN4 */

"P9.36", /* AIN5 */

"P9.35", /* AIN6 */

/* the hardware IP uses */

"tscadc";

fragment@0 {

target = <&ocp>;

__overlay__ {

/* avoid stupid warning */

#address-cells = <1>;

#size-cells = <1>;

tscadc {

compatible = "ti,ti-tscadc";

reg = <0x44e0d000 0x1000>;

interrupt-parent = <&intc>;

interrupts = <16>;

ti,hwmods = "adc_tsc";

status = "okay";

adc {

ti,adc-channels = <0 1 2 3 4 5 6 7>;

};

};

test_helper: helper {

compatible = "bone-iio-helper";

vsense-name = "AIN0", "AIN1", "AIN2", "AIN3", "AIN4", "AIN5", "AIN6", "AIN7";

vsense-scale = <100 100 100 100 100 100 100 100>;

};

};

二者区别请自行比对。

当我想把dts文件转换成dtbo文件时，出现了错误。

root@beaglebone:~/tmp# dtc -I dts -O dtb BB-ADC-00A0.dts

ERROR (phandle_references): Reference to non-existent node or label "ocp"

ERROR (phandle_references): Reference to non-existent node or label "intc"

ERROR: Input tree has errors, aborting (use -f to force output)

（加上 -f 也是没有用的）但如果加上 -@ ，就可以顺利输出了。这就是device tree overlay和原生device tree的不同吧——device tree（比如/boot目录里那些dtb文件反编译出来的dts文件）都是包含从根节点到每个子节点的全部信息的。而device tree overlay（比如/lib/firmware目录中的那些）只需要包含要修改的内容即可。至于后缀名dtbo和dtb，似乎单纯是为了区分二者，内容格式其实都是一样的，都可以用dtc命令反编译成dts文件。

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作者：魏来之路

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