Linux设备树原理及应用解析

资源摘要信息:"Linux设备树（上）" Linux设备树是用于描述硬件信息的数据结构，它以树状的形式提供了板级设备的静态信息，这些信息用于在系统引导期间被Linux内核用来初始化硬件设备。在ARM架构中，设备树被广泛采用，用于替代旧的ATAGs或Flattened Device Trees（FDTs）。它通过一个文本格式的描述文件（通常是.dts文件）来定义，而这个描述文件可以被编译成一个二进制格式（.dtb）以便内核加载。 设备树的基本结构通常包括以下几个部分： - 根节点：标识为"/"，表示设备树的起始。 - 节点：代表一个设备的实体，每个节点都有一个名字和一系列属性。 - 属性：用于描述设备的特定信息，如寄存器地址、中断号等。 节点和属性可以嵌套，形成层次结构，从而模拟物理硬件的层次结构。在设备树中，节点的命名和属性的定义遵循一定的约定，这些约定在内核文档中有详细说明。 在ARM系统中，设备树的使用有助于实现更加灵活和可配置的系统，因为它允许操作系统在没有固定硬件布局的情况下运行。当一个嵌入式设备的硬件配置发生变化时，我们可以通过修改.dts文件并重新编译生成对应的.dtb文件，而无需更改内核代码。 设备树的定义通常在系统开发的早期阶段完成，因为硬件相关的驱动程序会依赖于设备树中的信息。理解设备树的结构和使用方法对于嵌入式Linux系统开发来说至关重要。 设备树的使用流程大致可以概括为： 1. 设计和编写设备树源文件(.dts)，详细描述硬件信息。 2. 使用设备树编译器（DTC）将.dts文件编译成二进制的设备树二进制文件(.dtb)。 3. 在启动内核时通过引导加载器（如U-Boot）将编译好的.dt文件传递给内核。 4. 内核在初始化阶段解析.dt文件，根据设备树提供的信息初始化硬件设备。 5. 操作系统启动完成后，设备驱动程序可以使用这些信息来与硬件设备通信。 在Linux社区中，设备树相关的讨论和资料非常丰富，开发者可以参考Linux内核源码中的文档，以及各种硬件平台的设备树示例来编写和调试自己的设备树文件。随着技术的发展，设备树在Linux社区中扮演着越来越重要的角色，尤其在物联网(IoT)设备和复杂嵌入式系统中。