Linux设备树详解:dts文件与加载流程
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本文档深入介绍了Linux设备树及其加载过程,由PLCT实验室实习生王萌于2020年8月12日撰写。设备树是Linux系统中一个关键的概念,它是一个特殊的二进制文件(.dtb),在系统启动时被加载,用于提供硬件平台的详细信息,尤其关注板级硬件配置。相较于早期内核版本中硬件信息分散在各个开发板的设备文件中,设备树的引入实现了驱动代码与硬件描述的解耦。 在Linux内核中,设备树的生成源于2.x时代的变革。2.x内核中,硬件信息通常以特定开发板的设备文件形式存储在`arch`目录下。随着设备树的引入,只需加载对应的驱动程序,就可以处理各种硬件设备,减少了内核对硬件细节的直接依赖。 设备树的构建由两部分组成:dts文件(Device Tree Source)和可能引用的dtsi文件(Device Tree Sources Index)。dts文件采用类似于JSON的键值对语法,其中包含节点、属性和子节点。根节点始终表示为`/`,节点可以有任意数量的属性,包括字符串、整数、二进制数据等形式。例如,文档中展示了一个简单的dts文件示例,它定义了两个节点,每个节点都有不同的属性和子节点。 属性值的表示非常直观,如字符串属性用双引号包围,列表属性以逗号分隔,而二进制数据则用方括号和十六进制表示。尖括号<>内的数值则被解析为特定类型的值,如uint32。 dts文件的语法强调了结构化,使得硬件配置清晰易读。通过这种设计,制造商可以创建一个通用的dtsi文件,包含大部分硬件共享信息,然后针对每个具体开发板编写特定的dts文件,这样便能组合成一个完整的设备树,适应各种不同的硬件环境。 总结起来,Linux设备树是Linux内核管理硬件的一种高效方式,它简化了硬件驱动的维护和移植,提高了系统的灵活性和可扩展性。理解并掌握设备树的结构、语法和加载过程对于开发和维护Linux系统至关重要。
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