Linux3.x设备树的引入与ARM平台的板级细节描述

资源摘要信息:"Linux设备树简介及在ARM平台的应用" Linux设备树的概念是在Linux 3.x版本之后被引入的，它是一种数据结构，用于描述硬件平台的板级细节信息。在早期的Linux内核版本中，这些硬件平台的细节通常保存在"/arch"目录下，以ARM平台为例，这些信息分别保存在"/arch/arm/plat-xxx"和"/arch/arm/mach-xxx"目录中。随着处理器数量的增加，这些用来描述硬件平台板级细节的文件越来越多，导致Linux内核变得非常臃肿。为了避免这个问题，Linux之父决定采用设备树来解决。设备树具有简单、易用和高度可重用的特点，从Linux 3.x版本之后，多数硬件平台的驱动程序编写开始使用设备树。 设备树文件一般以".dts"（Device Tree Source）作为文件后缀名，用来描述硬件设备的层次结构以及属性信息。当需要将设备树编译为二进制文件时，通常会用".dtb"（Device Tree Blob）作为后缀。这种文件可以被嵌入式系统在启动时加载，进而让操作系统获取硬件平台的具体信息。 在ARM平台上，设备树文件会包含很多与硬件相关的节点（node），每个节点描述了具体的硬件单元，如CPU、内存、外设等。每个节点都有一系列的属性（property），用来说明该硬件单元的具体细节，比如电源电压、时钟频率、内存大小等。通过这种方式，设备树允许操作系统动态地了解硬件的配置，而无需在代码中硬编码这些信息。 Linux内核对设备树的支持使得开发者能够编写更为通用的驱动程序，因为驱动程序可以通过查询设备树来获取硬件的配置信息，而不再依赖于硬编码的平台特定代码。这种设计大大提高了驱动程序的可移植性和可重用性，同时也减少了内核的冗余和复杂性。 在驱动开发过程中，使用设备树的一个重要方面是理解和操作设备树的节点和属性。例如，函数"of_property_read_u32"是从设备树节点中读取32位无符号整数类型的属性值的常用函数。这个函数在许多驱动代码中都会被用到，尤其在初始化硬件设备的时候，需要从设备树中读取一些关键的配置参数，如时钟频率、内存地址等。 例如，如果在设备树中定义了一个名为"reg"的属性，用来表示设备的寄存器地址范围，驱动开发者可以使用"of_property_read_u32"来从该属性中读取具体的值，然后将这些值用在驱动程序中，以正确地访问硬件寄存器。 总之，Linux设备树是Linux内核中用于描述硬件信息的一种有效机制，它使得驱动开发变得更加模块化、标准化和平台无关化。通过设备树，开发者可以更好地管理复杂的硬件配置，同时保持内核的整洁和一致性。