设备树解析：Linux内核的初始化与ARM架构迁移

设备树初始化及解析是Linux内核中关键的模块，它负责处理设备树（Device Tree Blob，DTB）数据，这是一种描述硬件配置的结构化数据，旨在简化硬件驱动的编写和维护。在ARM架构中，随着DeviceTree的引入，内核的硬件依赖减少，提高了系统的可移植性和管理效率。 设备树的解析流程大致分为以下几个步骤： 1. 内核启动时，从U-Boot传递过来的镜像基地址会被用于初始化过程。这是设备树加载的起点。 2. `early_init_dt_scan()`函数在这个阶段被调用，它获取内核初期所需的重要系统引导参数，如bootargs和cmd_line，这些参数对后续的系统配置至关重要。 3. 在`start_kernel()`函数中，进一步执行内核的第二阶段初始化，包括调用`setup_arch()`函数，这里会根据引导参数设置架构特定的配置。 4. 紧接着，`unflatten_device_tree()`函数解析`.dtb`文件，将扁平化的设备树转换成一个由`device_node`结构组成的单链表。`of_allnodes`全局变量则指向这个链表的头节点，成为后续硬件资源获取的关键。 5. Linux内核利用Open Firmware (OF) 提供的API函数，根据`of_allnodes`链表中的信息来初始化内核的各个子系统，如设备驱动、I2C、SPI等，同时分配相应的内存和中断资源给这些硬件组件。 6. 设备树不仅包含了CPU类型和数量、内存配置、总线与桥接、外设连接等基础信息，还包括中断控制器、GPIO和时钟控制器的详细配置，使得Linux内核能够根据这些信息动态加载并配置硬件。 通常，设备树的描述工作在编译阶段由`.dts`文本文件完成，然后由Device Tree Compiler (dtc) 转换成二进制形式的`.dtb`文件。这个过程将原本分散在多个架构文件中的硬件描述标准化，减少了内核代码中的冗余，提高了代码的清晰度和维护性。 设备树初始化及解析是Linux内核核心部分，它通过数据驱动的方式，将硬件配置信息集中管理，使得系统更具灵活性和扩展性，同时也降低了硬件驱动开发的复杂度。