uboot中的设备树原理和实战

# 1. uboot简介和设备树概述

## 1.1 uboot简介

在嵌入式系统中，uboot（Universal Boot Loader）是最常用的引导加载程序之一。它的主要功能是初始化硬件设备、加载操作系统镜像并将控制权交给操作系统。uboot通常使用交叉编译工具链进行编译，能够在各种架构的处理器上运行，并提供了丰富的命令行接口用于交互式操作和系统调试。

## 1.2 设备树的概念和作用

设备树（Device Tree）是用于描述硬件平台和设备信息的一种树状数据结构。它的主要作用是将硬件描述与操作系统的驱动程序分离开来，使得操作系统内核能够动态适配不同的硬件平台，从而实现了跨平台的可移植性和灵活性。

## 1.3 uboot中设备树的应用

uboot中的设备树主要用于描述和传递硬件信息给Linux内核，帮助内核正确识别和初始化硬件设备。通过设备树，uboot能够在启动时准确地为内核提供各个设备的硬件信息，从而实现在不同硬件平台上的统一启动流程。设备树同时也提供了一种灵活的方式来配置和管理硬件资源，使得系统更易于维护和移植。

# 2. 设备树的基本语法和结构

### 2.1 设备树的基本语法

设备树使用的是一种特定的文本格式，它采用了类似于XML的树形结构表示硬件设备和资源的层级关系。设备树的基本语法如下：

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "vendor,board";
    model = "My Board";
    node1 {
        // 节点1的属性
    }
    node2 {
        // 节点2的属性
    }
}

- `/dts-v1/;`：指定设备树版本号
- `/`：设备树的根节点
- `compatible`：设备兼容性的描述
- `model`：设备的型号

### 2.2 设备树的节点和属性

在设备树中，使用节点表示硬件设备或资源，节点有自己的属性。设备树使用一种层级结构来表示硬件设备的层次关系。一个节点可以有多个子节点，形成树形结构。

每个节点可以有自己的属性，属性可以是一个值或一个数组，用来描述硬件设备的特性和配置信息。

例如，下面是一个设备树中表示一个LED设备的节点例子：

/ {
    led: led@0 {
        compatible = "vendor,led";
        reg = <0x0>;
        label = "status-led";
    }
}

- `led@0`：节点的名称，表示一个LED设备，0表示设备地址
- `compatible`：设备兼容性的描述
- `reg`：设备的寄存器地址
- `label`：设备的标签

### 2.3 设备树的绑定规则

设备树的绑定规则是指如何将设备树中的设备节点与硬件驱动程序进行绑定的规则。设备树使用compatible属性来匹配设备节点与驱动程序是否兼容。

驱动程序会根据设备树中的compatible属性去匹配自己支持的设备，匹配成功后，驱动程序会根据设备树中的其他属性进行初始化和配置。

例如，驱动程序中定义了一个与LED设备兼容的结构体：

static const struct of_device_id led_of_match[] = {
    { .compatible = "vendor,led" },
    { /* sentinel */ }
};

上述代码中，`compatible`属性的值与设备树中LED设备节点的compatible属性值相匹配，表示该驱动程序支持这个设备。

通过设备树的绑定规则，驱动程序可以根据设备树中的属性来获取硬件设备的配置信息，并进行相应的初始化和操作。

# 3. ub