Mengoptimalkan DTO

Halaman ini membahas pengoptimalan yang dapat Anda lakukan pada penerapan overlay pohon perangkat (DTO), menjelaskan batasan terhadap overlay node root, dan menjelaskan cara mengonfigurasi overlay terkompresi dalam image DTBO. Halaman ini juga menyediakan petunjuk dan kode implementasi contoh.

Command line kernel

Command line kernel asli di pohon perangkat (DT) terletak di node chosen/bootargs. Bootloader harus menggabungkan lokasi ini dengan sumber command line kernel lainnya: 

/dts-v1/;

/ {
  chosen: chosen {
    bootargs = "...";
  };
};

DTO tidak dapat menggabungkan nilai dari DT utama dan DT overlay, jadi Anda harus menempatkan command line kernel DT utama di chosen/bootargs dan command line kernel DT overlay di chosen/bootargs_ext. Bootloader kemudian dapat menggabungkan lokasi ini dan meneruskan hasilnya ke kernel.

main.dts overlay.dts 
/dts-v1/;

/ {
  chosen: chosen {
    bootargs = "...";
  };
};
 
/dts-v1/;
/plugin/;

&chosen {
  bootargs_ext = "...";
};

libufdt

Meskipun libfdt terbaru mendukung DTO, sebaiknya gunakan libufdt untuk menerapkan DTO (sumber AOSP di platform/system/libufdt). libufdt membuat struktur pohon yang sebenarnya (pohon perangkat yang tidak diratakan, atau ufdt) dari pohon perangkat yang diratakan (FDT), sehingga dapat meningkatkan penggabungan dua file .dtb dari O(N2) menjadi O(N), dengan N adalah jumlah node di pohon.

Pengujian performa

Dalam pengujian internal Google, penggunaan libufdt pada 2405 .dtb dan 283 .dtbo node DT menghasilkan ukuran file 70.618 dan 8.566 byte setelah kompilasi. Dibandingkan dengan a DTO implementasi yang di-port dari FreeBSD (runtime 124 ms), libufdt runtime DTO adalah 10 ms.

Pengujian performa untuk perangkat Pixel membandingkan libufdt dan libfdt. Efek jumlah node dasar serupa, tetapi mencakup perbedaan berikut:

  • 500 operasi overlay (tambahkan atau ganti) memiliki perbedaan waktu 6x hingga 8x
  • 1.000 operasi overlay (tambahkan atau ganti) memiliki perbedaan waktu 8x hingga 10x

Contoh dengan jumlah penambahan yang ditetapkan ke X:

Gambar 1. Jumlah penambahan adalah X.

Contoh dengan jumlah penggantian yang ditetapkan ke X:

Gambar 2. Jumlah penggantian adalah X.

libufdt dikembangkan dengan beberapa libfdt API dan struktur data. Saat menggunakan libufdt, Anda harus menyertakan dan menautkan libfdt (namun, dalam kode, Anda dapat menggunakan libfdt API untuk mengoperasikan DTB atau DTBO).

libufdt DTO API

API utama ke DTO di libufdt adalah sebagai berikut: 

struct fdt_header *ufdt_apply_overlay(
        struct fdt_header *main_fdt_header,
        size_t main_fdt_size,
        void *overlay_fdt,
        size_t overlay_size);

Parameter main_fdt_header adalah DT utama dan overlay_fdt adalah buffer yang berisi konten file .dtbo. Nilai yang ditampilkan adalah buffer baru yang berisi DT gabungan (atau null jika terjadi error). DT gabungan diformat dalam FDT, yang dapat Anda teruskan ke kernel saat memulai kernel.

Buffer baru dari nilai yang ditampilkan dibuat oleh dto_malloc(), yang harus Anda terapkan saat melakukan porting libufdt ke bootloader. Untuk implementasi referensi, lihat sysdeps/libufdt_sysdeps_*.c.

Batasan node root

Anda tidak dapat melakukan overlay node atau properti baru ke node root DT utama karena operasi overlay bergantung pada label. Karena DT utama harus menentukan label dan DT overlay menetapkan node yang akan di-overlay dengan label, Anda tidak dapat memberikan label untuk node root (dan oleh karena itu tidak dapat melakukan overlay node root).

Vendor SoC harus menentukan kemampuan overlay DT utama; ODM/OEM hanya dapat menambahkan atau mengganti node dengan label yang ditentukan oleh vendor SoC. Sebagai solusinya, Anda dapat menentukan node odm di bawah node root di DT dasar, sehingga semua node ODM di DT overlay dapat menambahkan node baru. Atau, Anda dapat menempatkan semua node terkait SoC di DT dasar ke dalam node soc di bawah node root seperti yang dijelaskan di bawah:

main.dts overlay.dts 
/dts-v1/;

/ {
    compatible = "corp,bar";
    ...

    chosen: chosen {
        bootargs = "...";
    };

    /* nodes for all soc nodes */
    soc {
        ...
        soc_device@0: soc_device@0 {
            compatible = "corp,bar";
            ...
        };
        ...
    };

    odm: odm {
        /* reserved for overlay by odm */
    };
};

/dts-v1/;
/plugin/;

/ {
};

&chosen {
    bootargs_ex = "...";
};

&odm {
    odm_device@0 {
        ...
    };
    ...
};

Menggunakan overlay terkompresi

Android 9 menambahkan dukungan untuk menggunakan overlay terkompresi dalam image DTBO saat menggunakan header tabel DT versi 1. Saat menggunakan header DTBO v1, empat bit paling tidak signifikan dari kolom flag di dt_table_entry menunjukkan format kompresi entri DT. 

struct dt_table_entry_v1 {
  uint32_t dt_size;
  uint32_t dt_offset;  /* offset from head of dt_table_header */
  uint32_t id;         /* optional, must be zero if unused */
  uint32_t rev;        /* optional, must be zero if unused */
  uint32_t flags;      /* For version 1 of dt_table_header, the 4 least significant bits
                        of 'flags' are used to indicate the compression
                        format of the DT entry as per the enum 'dt_compression_info' */
  uint32_t custom[3];  /* optional, must be zero if unused */
};

Saat ini, kompresi zlib dan gzip didukung. 

enum dt_compression_info {
    NO_COMPRESSION,
    ZLIB_COMPRESSION,
    GZIP_COMPRESSION
};

Android 9 menambahkan dukungan untuk menguji overlay terkompresi ke pengujian VtsFirmwareDtboVerification untuk membantu Anda memverifikasi kebenaran aplikasi overlay.

Implementasi DTO contoh

Petunjuk berikut akan memandu Anda melalui implementasi DTO contoh dengan libufdt (kode contoh di bawah).

Petunjuk DTO contoh

  1. Menyertakan library. Untuk menggunakan libufdt, sertakan libfdt untuk struktur data dan API: 
    #include <libfdt.h>
#include <ufdt_overlay.h>
  2. Memuat DT utama dan DT overlay. Muat .dtb dan .dtbo dari penyimpanan ke dalam memori (langkah yang tepat bergantung pada desain Anda). Pada tahap ini, Anda harus memiliki buffer dan ukuran .dtb/.dtbo: 
    main_size = my_load_main_dtb(main_buf, main_buf_size)
     
    overlay_size = my_load_overlay_dtb(overlay_buf, overlay_buf_size);
  3. Melakukan overlay DT:
    1. Gunakan ufdt_install_blob() untuk mendapatkan header FDT untuk DT utama: 
      main_fdt_header = ufdt_install_blob(main_buf, main_size);
main_fdt_size = main_size;
    2. Panggil ufdt_apply_overlay() ke DTO untuk mendapatkan DT gabungan dalam format FDT format: 
      merged_fdt = ufdt_apply_overlay(main_fdt_header, main_fdt_size,
                                overlay_buf, overlay_size);
    3. Gunakan merged_fdt untuk mendapatkan ukuran dtc_totalsize(): 
      merged_fdt_size = dtc_totalsize(merged_fdt);
    4. Teruskan DT gabungan untuk memulai kernel: 
      my_kernel_entry(0, machine_type, merged_fdt);

Kode DTO contoh

#include <libfdt.h>
#include <ufdt_overlay.h>

…

{
  struct fdt_header *main_fdt_header;
  struct fdt_header *merged_fdt;

  /* load main dtb into memory and get the size */
  main_size = my_load_main_dtb(main_buf, main_buf_size);

  /* load overlay dtb into memory and get the size */
  overlay_size = my_load_overlay_dtb(overlay_buf, overlay_buf_size);

  /* overlay */
  main_fdt_header = ufdt_install_blob(main_buf, main_size);
  main_fdt_size = main_size;
  merged_fdt = ufdt_apply_overlay(main_fdt_header, main_fdt_size,
                                  overlay_buf, overlay_size);
  merged_fdt_size = dtc_totalsize(merged_fdt);

  /* pass to kernel */
  my_kernel_entry(0, machine_type, merged_fdt);
}