CN109582391A - 一种基于xml的设备树配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于XML的设备树配置方法，包括以下步骤：(1)定义符合XML语法规则的设备树描述方案；(2)依照XML Schema Definition规则，定义步骤(1)中所述设备树描述方案的XSD文件，借助支持XSD的图形化XML工具，辅助技术人员采用XML语言对设备树进行配置，得到的配置结果结合步骤(2)中的XSD文件，自动生成自定义链接信息；(3)利用解析工具，将在步骤(2)中得到的设备树转换为标准DTB文件。本发明使得在对设备树进行配置的同时生成链接信息，消除了设备配置和驱动配置不一致的风险。

Description

一种基于XML的设备树配置方法

技术领域

本发明属于计算机软件领域，涉及操作系统设备管理，具体涉及一种设备树配置方法。

背景技术

设备树(DeviceTree)用于描述目标板硬件相关信息，如设备初始化参数、设备间的连接方式等，且设备树可以在BOOT和操作系统内核之间进行传递，使得内核代码中不再需要冗余硬编码，因此在多种操作系统中得到应用。

目前，设备树采用一种称为DTS的ASCII文本格式进行配置，然后通过转换工具DTC(DevicTree Compiler)将其转换为二进制的DTB格式后，提供给操作系统内核。操作系统内核启动时对驱动和设备进行匹配，从而完成设备的加载和管理，如图2所示。

在一些嵌入式场景中，为了满足系统资源的限制要求或基于某种安全性考虑，操作系统在编译链接过程中必须要裁减掉不必要的驱动程序，以达到减小系统映像规模，提高系统可靠性的目的。而裁减的过程一般需要根据目标硬件信息，通过配置文件生成不同的链接条件实现。

在传统的基于DTS(Devicetree Source)的设备树配置方式中，仅可生成用于系统初始化阶段的DTB(DeviceTree Blob)数据，然而当系统映像需要裁减一些不必要的驱动程序模块时，必须根据目标板硬件信息对链接的内容进行配置，然而基于DTS的设备树配置机制，无法直接对产生可应用于链接过程的配置信息,因此会导致目标板硬件信息在设备配置(体现在DTS)和驱动配置(体现在配置文件)中，出现冗余，进而在系统的配置、维护等过程中，产生由信息不一致带来问题的风险.

发明内容

本发明的目的是提出一种基于XML的设备树配置方法，使得在对设备树进行配置的同时生成链接信息，消除了设备配置和驱动配置不一致的风险。

本发明的具体技术方案包括以下步骤：

(1)定义符合XML语法规则的设备树描述方案；

(2)依照XML Schema Definition规则，定义步骤(1)中所述设备树描述方案的XSD文件，借助支持XSD的图形化XML工具，用于实现：

a)辅助技术人员采用XML语言对设备树进行配置，即对XML文件进行约束，实现对XML描述的设备树语法错误检查；

b)根据步骤a)得到的配置结果结合步骤(2)中的XSD文件，自动生成自定义链接信息，消除链接信息与设备树配置不一致的风险；

(3)利用设备树描述文件解析工具，将在步骤(2)中得到的设备树转换为标准DTB文件。

本发明技术方案中，XML(Extensible Markup Langue)即可扩展标记语言，源于网络上不同平台之间交换数据的需求。XML便于扩展，可以十分方便的描述结构数据，因此得到了广泛的应用。XSD(XML Schema Definition)用于描述XML文档的结构，即定义XML用于描述某种数据的规则。通过XSD可以验证一个XML文档中的数据是否满足其所定义的要求，并可以根据该XML文档的内容生成所定义的附加信息。由于XML本身就是一种树形结构，因此十分适用于描述设备树配置数据。

所述步骤(1)设计基于XML的设备树描述语法，具体要求如下：

(1.1)支持NODE和PROPERTY类型的节点；

(1.2)支持标准定义以及用户自定义名称；

(1.3)支持标准属性以及用户自定义属性；

(1.4)支持中断路由引用配置。

所述步骤(2)定义XSD文件，具体要求如下：

(2.1)对系统支持的每种设备，XSD定义设备所支持的可配置属性及其类型；

(2.2)对系统支持的每种设备，XSD定义加载设备驱动的编译信息。

所述步骤(3)实现针对XML设备树的解析工具，具体要求如下；

(3.1)支持将符合XML设备树语法的XML文件，转换为符合设备树标准的DTB；

(3.2)对XML文件中的语法错误，给出提示信息；

(3.3)对XML文件中设备树的语义不一致，给出提示信息。

本发明能够完整支持设备树的XML语法规范，同时基于标准的XML SchemaDefinition规则，支持在通过XML配置设备树的同时，生成自定义链接信息，不仅消除了配置不一致风险，而且便于设计和实现图形化的配置工具，提高配置效率，具体有益效果表现如下：

1)能够在生成设备树的同时生成驱动链接配置信息，生成自定义链接信息，消除了设备配置与驱动配置的不一致的风险；

2)可将对设备树语法错误的检测提前到编辑阶段；

3)可通过基于eclipse框架的集成开发环境、XML编辑工具等，提高设备树的配置效率。

附图说明

图1为本发明系统工作流程示意图。

图2为现有技术设备树工作流程示意图。

图3为本发明实施例的硬件系统框图。

图4为本发明解析工具的组成框图。

具体实施方式

本发明通过定义基于XML的设备树配置方法，实现了只需一次即完成对设备端和驱动端的配置。

具体技术方案包括以下步骤：

(1)定义符合XML语法规则的设备树描述方案；

(2)依照XML Schema Definition规则，定义步骤(1)中所述设备树描述方案的XSD文件，借助支持XSD的图形化XML工具，用于实现：

a)辅助技术人员采用XML语言对设备树进行配置，即对XML文件进行约束，实现对XML描述的设备树语法错误检查；

b)根据步骤a)得到的配置结果结合步骤(2)中的XSD文件，自动生成自定义链接信息；

(3)利用设备树描述文件解析工具，如图4所示，将在步骤(2)中得到的设备树转换为标准DTB文件。

所述步骤(1)设计基于XML的设备树描述语法，具体要求如下：

(1.1)支持NODE和PROPERTY类型的节点；

(1.2)支持标准定义以及用户自定义名称；

(1.3)支持标准属性以及用户自定义属性；

(1.4)支持中断路由引用配置。

所述步骤(2)定义XSD文件，具体要求如下：

(2.1)对系统支持的每种设备，XSD定义设备所支持的可配置属性及其类型；

(2.2)对系统支持的每种设备，XSD定义加载设备驱动的编译信息。

所述步骤(3)实现针对XML设备树的解析工具，具体要求如下；

(3.1)支持将符合XML设备树语法的XML文件，转换为符合设备树标准的DTB；

(3.2)对XML文件中的语法错误，给出提示信息；

(3.3)对XML文件中设备树的语义不一致，给出提示信息。

以如图3所示的硬件设备及其连接情况为例：

1.目标板包含一个CPU、一个中断控制器和一个串口控制器

2.串口控制器寄存器空间为[0xFFE04500,0xFFE04600]；中断控制器的寄存器空间为[0xFFE40000,0xFFE80000]；

3.串口中断通过中断控制器上报给CPU，中断号为42。

针对上述系统，典型的使用DTS描述的设备树示例，如下：

步骤一：XML描述设备树的定义

XML描述设备树示例方案一：

与DTS采用一一映射，将其中的节点和属性分别保留原名称，并映射为XML文档的节点和属性，如下：

这种方案优点是直观，可以将DTS直接转为XML文件，但后期处理较为复杂。

XML描述设备树示例方案二：

定义一组关键字，将DTS中的节点、属性分别映射到这些关键字上。例如用Node表示一个节点，用Attribute表示一个属性，用Value表示属性的值，则用XML描述如下：

这种方案优点是后期处理XML文件比较简单，但相较于前一种，冗余信息比较多。

XML描述设备树示例方案三：

将设备树中一些频繁的使用的或者通用的属性定义为关键字，如compatible、reg、address-cells、size-cells等，同时保留Node和Attribute关键字，用XML描述如下：

此方案对于通过XSD文件提供语法级别错误检测较为方便。

步骤二：XSD定义

根据XML的描述方案可以定义XSD文件，一方面可以在生成XML文件时提供语法级别错误检测，另一方面可以根据定义生成相应的编译连接信息。

以步骤一中的方案二为例：

对相关定义的约束包括：

每个Node节点都有一个name属性；

每个Node节点包含若干个Attribute子节点和Node子节点。

每个Attribute节点没有子节点，但包含name和value两个属性。

定义如下的XSD文件片段即可实现对上述约束的检测：

步骤三：在XSD中定义编译链接信息

例如，在XML设备树中，通过节点“RS232DEMO”来定义一个232串口设备，则相应的XSD中，增加如下部分：

<element name＝"RS232DEMO"macro＝"DRIVERS_RS232_DEMO"/>

通过该定义，当XML设备树中定义了RS232DEMO型串口设备时，可直接生成编译宏DRIVERS_RS232_DEMO，通过在MakeFile中引用该宏，可实现根据设备树配置结果进行条件编译。

步骤四：XML设备树转换为DTB

针对步骤一中的描述方案，按图4所示步骤，生成DTB文件。

Claims (4)

1.一种基于XML的设备树配置方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)定义符合XML语法规则的设备树描述方案；

(2)依照XML Schema Definition规则，定义步骤(1)中所述设备树描述方案的XSD文件，借助支持XSD的图形化XML工具，用于实现：

a)辅助技术人员采用XML语言对设备树进行配置；

b)根据步骤a)得到的配置结果结合步骤(2)中的XSD文件，自动生成自定义链接信息；

(3)利用设备树描述文件解析工具，将在步骤(2)中得到的设备树转换为标准DTB文件。

2.如权利要求1所述的一种基于XML的设备树配置方法，其特征在于所述步骤(1)设计基于XML的设备树描述方案，具体要求如下：

(1.1)支持NODE和PROPERTY类型的节点；

(1.2)支持标准定义以及用户自定义名称；

(1.3)支持标准属性以及用户自定义属性；

(1.4)支持中断路由引用配置。

3.如权利要求1所述的一种基于XML的设备树配置方法，其特征在于所述步骤(2)中，定义步骤(1)中所述设备树描述方案的XSD文件，具体要求如下：

(2.1)对系统支持的每种设备，XSD定义设备所支持的可配置属性及其类型；

(2.2)对系统支持的每种设备，XSD定义加载设备驱动的编译信息。

4.如权利要求1所述的一种基于XML的设备树配置方法，其特征在于所述步骤(3)中利用的设备树描述文件解析工具，具体要求如下；

(3.1)支持将符合XML设备树语法的XML文件，转换为符合设备树标准的DTB；

(3.2)对XML文件中的语法错误，给出提示信息；

(3.3)对XML文件中设备树的语义不一致，给出提示信息。