デバイスツリーとオーバーレイ

デバイスツリーは、カーネルがドライバーをバインドできるように、ボード上のハードウェアを記述するものです。Modalix ボードはベースのデバイスツリーで起動し、その後、カメラなど接続したものに応じたオーバーレイを適用します。このページでは、リリースに含まれるオーバーレイの選択方法、独自のオーバーレイの作成方法、結果の確認方法を説明します。

ハードウェアでは未検証

このページは、プラットフォームリリース 2.1.3 のカーネルおよび U-Boot のソースと、このサイトのほかのガイドをもとに作成しています。ここに記載した手順そのものは、ボード上ではまだ実行されていません。

ボードがデバイスツリーを読み込む仕組み

U-Boot は、アクティブなブートディレクトリ（boot-0 または boot-1）からボード用のベースデバイスツリーを読み込みます。
U-Boot は、dtbos 変数に指定された各オーバーレイを、記載された順に適用します。
カーネルは、マージされたデバイスツリーで起動します。

デバイスツリーはハードウェアを記述するものであり、ドライバーを追加するものではありません。デバイスのドライバーは、あらかじめカーネルに含まれているか、モジュールとしてインストールされている必要があります。カーネルドキュメントのデバイスツリーの使用モデルを参照してください。

リリースに含まれるオーバーレイを選択する

リリースには、対応カメラ用のオーバーレイと、PCIe およびフラッシュの構成用のオーバーレイが含まれています。ソースは、カーネルツリーの overlays ディレクトリにあります。

ボード上のオーバーレイを一覧表示します。
```
sima@modalix:~$ ls /boot/boot-*/*.dtbo
```

U-Boot を中断し、dtbos にオーバーレイを設定して起動します。

sima$ setenv dtbos modalix-som-waveshare-ARDU-IMX477-1CAM.dtbo
sima$ saveenv
sima$ boot

複数のオーバーレイを適用するには、名前をスペースで区切ります。カメラ用オーバーレイについては、対応 MIPI カメラを参照してください。

独自のオーバーレイを作成する

リリースにオーバーレイがないデバイスを接続する場合は、オーバーレイを作成します。次の例では、I2C バス 0 のアドレス 0x27 に I2C GPIO エクスパンダーを追加します。

/dts-v1/;
/plugin/;

&i2c00 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <400000>;
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;

    pcf8574: gpio@27 {
        compatible = "nxp,pcf8574";
        reg = <0x27>;
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
    };
};

&i2c00 は、ベースデバイスツリー内のラベルによって、変更するノードを選択します。
status = "okay" は、ベースデバイスツリーで無効になっているノードを有効にします。
#address-cells と #size-cells は、ベースデバイスツリー内のバスの値を繰り返したものです。これらがないと、dtc は reg を検査できないという警告を出します。
子ノードがデバイスです。compatible でドライバーが選択され、reg はバス上のデバイスのアドレスです。

オーバーレイを作成する前に、カーネルにドライバーがあることを確認してください。 compatible 文字列は、 simaai_modalix_defconfig で有効になっているドライバー、または自分でビルドしてインストールするモジュールのものである必要があります。

より大きな例としては、カーネルツリーにあるカメラ用オーバーレイ、たとえば modalix-som-waveshare-ARDU-IMX477-1CAM.dtso を参照してください。このオーバーレイは、センサー用のクロックを追加し、I2C バスとパワーダウンピンを設定し、CSI インターフェースとそのビデオノードを有効にして、センサーを 2 本のデータレーンで CSI インターフェースに接続します。

オーバーレイのビルドとインストール

BSP をソースからビルドするの説明に従って、オーバーレイのソースを .dtbo ファイルにコンパイルします。
.dtbo ファイルを、ボードのアクティブなブートディレクトリにコピーします。
U-Boot で、すでに指定されているオーバーレイの後ろに、このファイルを dtbos へ追加します。
```
sima$ env set dtbos $dtbos my-device.dtbo
sima$ saveenv
sima$ boot
```

結果を確認する

次の順に確認します。各ステップは、その前のステップが成功していることが前提です。

オーバーレイが適用されている。 カーネルが使用しているデバイスツリーの中から、新しいノードを探します。
```
root@modalix:~# find /proc/device-tree -name "gpio@27"
```
ドライバーがデバイスにバインドされている。 カーネルログでドライバーを探します。
```
root@modalix:~# dmesg | grep -i pcf857x
```
デバイスが動作している。 そのデバイスの種類に合ったツールを使用します。GPIO エクスパンダーの場合、gpiodetect に新しいチップが表示されます。カメラの場合、 cam -l にカメラが表示されます。

うまくいかない場合

症状	考えられる原因	確認する項目
ノードが `/proc/device-tree` にない	U-Boot がオーバーレイを適用していない	U-Boot での `printenv dtbos`、アクティブなブートディレクトリ内のファイル、U-Boot コンソールのエラー
ノードはあるが、ドライバーがバインドされない	カーネルに `compatible` 文字列に対応するドライバーがない	カーネルの構成と `dmesg`
ドライバーがエラーを報告する	バスまたはアドレスが誤っている、あるいはクロック、電源、リセット、GPIO が不足している	`dmesg`、および I2C デバイスの場合は `i2cdetect`
ほかのデバイスが動作しなくなる	2 つのオーバーレイが同じノードまたは同じピンを変更している	オーバーレイを 1 つずつ適用する

次のステップ

BSP をソースからビルドする：カーネル、デバイスツリー、オーバーレイのビルド。
低速 I/O：GPIO、UART、I2C、SPI のピン割り当てとデバイスツリーノード。
Modalix DevKit のインターフェース対応状況：リリースのデバイスツリーで有効になっているインターフェース。

ボードがデバイスツリーを読み込む仕組み​

リリースに含まれるオーバーレイを選択する​

独自のオーバーレイを作成する​

オーバーレイのビルドとインストール​

結果を確認する​

うまくいかない場合​

次のステップ​