16.3 设备树支持-优快云博客

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16.3.1 设备树在TF-A中的作用

设备树（Device Tree）是ARM体系架构中描述硬件配置的标准机制，在TF-A中扮演以下关键角色：

硬件抽象：提供与平台无关的硬件描述，减少平台特定代码
启动配置：传递内存布局、外设信息等关键启动参数
运行时服务：为PSCI、安全监控等提供硬件拓扑信息
多平台支持：同一份BLx固件可支持不同硬件变种

TF-A的设备树支持特点：

采用Flattened Device Tree（FDT）格式
支持动态修改和运行时解析
与Linux设备树保持兼容性

16.3.2 TF-A设备树处理流程

设备树来源

典型处理阶段：

BL1阶段：可选加载基础设备树（通常由ROM代码提供）
BL2阶段：
- 验证设备树完整性
- 添加/修改安全相关节点（如TZC配置）
BL31阶段：
- 解析PSCI、GIC等关键节点
- 准备传递给非安全世界的设备树
BL32/BL33：接收最终处理后的设备树

关键处理函数

// 典型设备树操作API
void *fdt_getprop(const void *fdt, int nodeoffset, const char *name, int *lenp);
int fdt_node_offset_by_compatible(const void *fdt, int startoffset, const char *compatible);
int fdt_setprop(void *fdt, int nodeoffset, const char *name, const void *val, int len);

16.3.3 平台移植中的设备树配置

基础设备树配置

/ {
    compatible = "arm,my-platform";
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <2>;

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x00000000 0x80000000 0 0x80000000>;
    };

    reserved-memory {
        #address-cells = <2>;
        #size-cells = <2>;
        ranges;

        tf-a@0x80000000 {
            reg = <0x0 0x80000000 0x0 0x200000>;
            no-map;
        };
    };
};

安全扩展节点示例

/ {
    firmware {
        tf-a {
            compatible = "arm,tf-a";
            memory-region = <&tf_a_reserved>;
        };
    };

    psci {
        compatible = "arm,psci-1.0";
        method = "smc";
        cpu_suspend = <0xc4000001>;
        cpu_off = <0x84000002>;
        cpu_on = <0xc4000003>;
    };
};

16.3.4 安全相关的设备树处理

典型安全配置项

内存区域保护：

tzc380: tzc@3ff00000 {
    compatible = "arm,tzc380";
    reg = <0x0 0x3ff00000 0x0 0x1000>;
    ranges = <0x0 0x0 0x3ff00000 0x1000>;
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    
    filters {
        filter@0 {
            region = <0>;
            start = <0x80000000>;
            end = <0x8fffffff>;
            sec-config = <0x11>;
        };
    };
};

可信执行环境配置：

optee {
    compatible = "linaro,optee-tz";
    method = "smc";
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 15 4>;
};

设备树修改最佳实践

使用fdt_del_node()移除不安全节点
通过fdt_setprop()添加安全属性
保留原始设备树的备份副本
验证所有修改后的内存区域权限

16.3.5 调试与验证

常用调试方法

设备树dump工具：
```
fdtdump bl2.dtb
```

TF-A日志输出：

NOTICE("Found DT at %p, size %zu\n", fdt, fdt_totalsize(fdt));

运行时检查：

if (fdt_check_header(fdt) != 0) {
    ERROR("Invalid device tree header\n");
    panic();
}

常见问题排查

问题现象	可能原因	解决方案
设备树加载失败	地址/大小不匹配	检查BL2加载参数
属性读取异常	节点路径错误	使用`fdtdump`验证结构
内存冲突	保留内存区域重叠	检查`reserved-memory`节点
SMC调用失败	PSCI配置错误	验证`psci`节点兼容性

16.3.6 高级主题

动态设备树修改

int modify_cpu_nodes(void *fdt)
{
    int offset, ret;
    
    offset = fdt_path_offset(fdt, "/cpus");
    if (offset < 0)
        return -1;
        
    ret = fdt_setprop_string(fdt, offset, "secure-status", "okay");
    if (ret < 0)
        return -1;
        
    return 0;
}