Linux DTS设备树详解：关键特性和结构介绍

DTS（Device Tree Source）设备树是一种在Linux系统中用于描述硬件设备配置和连接关系的高级数据结构。它是Linux内核启动过程中的关键组件，通过提供硬件抽象层，使得内核能够动态地理解和配置硬件资源。本文档详细介绍了DTS的主要特性和用法，包括其目的、与其他标准的关系、32位和64位系统的支持，以及设备树的基本结构和规范。 1. **目的与范围** DTS的主要目的是为了简化硬件描述，使得设备描述更加模块化和可重用。它覆盖了从基础设备节点类型到复杂中断处理的方方面面，适用于各种类型的硬件平台，无论是嵌入式系统还是服务器环境。 2. **与IEEE 1275和ePAPR的关系** DTS与IEEE 1275标准（用于PC机主板上的设备描述）和ePAPR（Express Platform Architecture for PowerRail）规范存在联系，但DTS提供了更灵活和轻量级的解决方案，尤其适合于嵌入式和物联网设备的描述。 3. **32位和64位支持** DTS设计时考虑到了32位和64位系统的兼容性，确保设备树可以在不同架构下正确解析。这使得同一个设备树可以被不同的硬件平台共享，降低了移植成本。 4. **设备树的关键属性** - **compatible**: 定义了设备的硬件类型和制造商的标识符，用于内核识别和加载驱动。 - **model**: 设备模型名称，描述设备的功能和用途。 - **phandle**: 物理地址处理节点，用于内核引用和设备驱动之间的通信。 - **status**: 设备的状态，如“okay”、“disabled”等。 - **#address-cells** 和 **#size-cells**: 分配给设备地址空间的单元数量。 - **reg**: 映射设备物理内存的区域。 - **virtual-reg**: 虚拟寄存器，用于描述虚拟内存映射。 - **ranges** 和 **dma-ranges**: 特殊的内存或DMA区域。 - **name** 和 **device_type**: 部分早期版本的属性，现在已过时，建议使用其他属性代替。 5. **中断管理** - 对于中断生成设备和控制器，有特定的属性来描述它们的中断行为。 - **InterruptNexusProperties**：用于连接设备和中断控制器，实现中断线程的连接和管理。 - 示例说明了如何在设备树中配置中断映射。 6. **设备节点的要求** - 基本的设备节点类型包括根节点、/aliases、/memory、/chosen（选择节点）和/cpu节点。 - 根节点是树的起点，包含了所有其他节点的引用。 - /aliases用于别名定义，/memory用于内存区域描述，/chosen用于指定内核启动时的首选配置，/cpu则描述处理器信息。 DTS设备树特性是Linux内核管理硬件的重要工具，通过详细规范和结构，使得硬件描述更加清晰和易于维护。了解这些特性和用法对于开发者在构建定制化内核和驱动程序时具有重要意义。