ARM设备树解析：根节点"/"的属性解读

"本文档主要讨论的是设备树（Device Tree）中的根节点（Root Node）以及如何解析根节点的特定属性，例如"#address-cells"和"#size-cells"。设备树是ARM架构中用于描述硬件配置的一种数据结构，旨在减少内核中的冗余代码，简化板级支持。本文档通过代码示例展示了如何在Linux内核初始化阶段扫描根节点并获取其属性值。" 在ARM架构的Linux内核中，设备树（Device Tree）扮演着至关重要的角色。它是一种基于Open Firmware标准的数据结构，用于提供关于系统硬件布局的详细信息。设备树由节点（nodes）和属性（properties）组成，允许内核在运行时动态地了解硬件配置，从而避免在内核源代码中硬编码板级细节。 根节点是设备树的起点，标记为"/"，它包含了整个设备树结构的顶级信息。根节点下有多个子节点，如"chosen"，每个子节点描述了不同的硬件组件或配置。例如，"chosen"节点通常包含与引导参数和初始化RAM磁盘（initrd）相关的设置。 在描述中提到的`early_init_dt_scan_root`函数是内核初始化期间用于扫描根节点并获取其属性的函数。该函数接收四个参数：`node`表示当前处理的节点地址，`uname`为节点名，`depth`表示节点的深度，`data`为附加数据。当深度`depth`为0时，表示正在处理根节点。函数中，`dt_root_size_cells`和`dt_root_addr_cells`变量分别用于存储"#size-cells"和"#address-cells"的值，这些值定义了设备树中地址和大小的单元数量。 `#address-cells`属性指示了在设备树中表示地址时需要的单元数量，通常对于32位平台，值为1表示32位地址。而`#size-cells`属性定义了表示范围大小时的单元数，同样，1个单元表示rang的每部分占用一个cell。这些属性在处理设备树中的内存映射和其他地址相关的属性时非常关键。 设备树的使用极大地简化了不同平台的移植工作，因为它允许Bootloader传递硬件配置信息给内核，而无需在内核代码中进行大量修改。内核可以通过解析设备树来创建和初始化平台设备、I2C客户端、SPI设备等，并分配相应的资源，如内存、中断等。 在实际操作中，设备树描述通常保存在`.dts`文件中，这是一种人类可读的文本格式。`.dts`文件会被Device Tree Compiler (dtc)转换成二进制的`.dtb`文件，这个`.dtb`文件随后会在系统启动时由Bootloader加载给内核。 总结来说，根节点是设备树的核心，它提供了整个系统的概述，包括处理器类型、内存布局、中断控制器、总线、外设等关键信息。理解并正确处理根节点的属性对于构建和配置基于设备树的Linux系统至关重要。通过使用设备树，开发者可以更专注于编写与硬件无关的内核代码，提高代码复用性和系统移植性。