Linux设备树完全指南：概念、编址与中断

"Linux设备树使用手册" Linux设备树是一个关键的组件，用于在基于Linux的系统中描述硬件配置。它提供了对系统硬件如CPU、内存、I/O设备等的抽象，使得内核能够动态地适应各种不同的硬件架构。设备树的数据格式是基于二进制的DTB（Device Tree Blob），其内容由一系列的节点和属性组成，这些节点描述了硬件的各个部分，而属性则包含了关于这些部分的详细信息。 设备树的基本数据格式遵循ePAPR（Embedded PowerPC Reference Platform）规范，这是一个详细的参考标准，涵盖了设备树的所有方面，包括节点定义、属性表示以及数据类型等。节点可以包含子节点，表示硬件结构的层次关系。每个节点都有一个唯一的名称，并且可以有多个属性，属性通常是以键值对的形式存在，用于传递硬件配置参数。 1. 基本概念 - 模型机：设备树描述了一个特定的硬件平台或“模型机”，包括所有相关的CPU、内存、外设等。 - 初始结构：设备树的根节点表示整个系统，从根节点开始展开描述硬件结构。 - 中央处理器：每个CPU都有自己的节点，包括型号、时钟频率等信息。 - 节点名称：每个节点的名称应当具有描述性，以便于理解其代表的硬件部分。 - 设备：设备节点描述了板上的具体硬件设备，如网卡、串口等。 - `compatible`属性：这个属性非常关键，它定义了硬件的兼容性列表，让内核知道如何驱动相应的设备。 2. 如何编址 - CPU编址：描述了CPU的地址空间，包括物理地址和虚拟地址的映射。 - 内存映射设备：这些设备在内存空间中有固定的地址，设备树会提供这些地址信息。 - 非内存映射设备：它们通过I/O端口或总线访问，设备树需要给出相应的总线地址和控制器信息。 - 范围（地址转换）：对于复杂的地址映射，设备树可能会包含范围节点来描述地址转换机制。 3. 中断如何工作 - 中断处理是设备与系统通信的关键，设备树描述了中断控制器和设备中断号的映射。 - 注意事项：中断处理的细节，如中断共享、中断分配策略等，需要正确配置以确保系统稳定性。 4. 设备特定数据 - 针对不同设备，设备树可能需要包含额外的数据来配置特定功能或参数。 5. 特殊节点 - `aliases`节点：提供别名，方便在代码中引用设备节点。 - `chosen`节点：全局设置，通常包含启动加载器传递给内核的信息，如内存大小、引导设备等。 6. 高级主题 - 高级模型机：描述更复杂的硬件配置，可能涉及多CPU、复杂的PCI配置等。 - PCI主桥：设备树需要描述PCI总线的结构，包括主桥的设置。 - 高级中断映射：涉及更复杂的中断分发和路由策略，如中断路由到特定CPU。 设备树是Linux内核初始化和驱动硬件的重要依据，理解和编写好设备树是确保系统正确运行的基础。通过设备树，开发者可以精确控制硬件资源的分配，使系统能够高效、稳定地运行。