Linux设备树详解：dts文件与加载流程

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。