"深入理解Linux设备树机制及源代码结构"

Linux设备树机制（Device Tree）起源于OpenFirmware（OF），在过去的Linux中，arm架构下的平台和机器代码充斥着大量的无用代码，其中大部分只是用来描述板级细节，对于内核来说是无用的，如platform设备、资源、I2C板信息、SPI板信息以及各种硬件的platform_data。为了改变这种局面，Linux社区的资深开发人员借鉴了PowerPC等体系结构上使用的Flat（te）nedDeviceTree（FDT），并采用了DeviceTree结构。通过DeviceTree，许多硬件的细节可以直接传递给Linux，而不再需要在内核中进行大量的冗余编码。 DeviceTree是一种描述硬件的数据结构，由一系列被命名的节点（node）和属性（property）组成，而节点本身可包含子节点。在Linux 3.14的源代码中，可以看到对于ARM架构的设备树的支持已经非常成熟，这在很大程度上减少了板级细节的编码，增加了开发效率和可移植性。 在设备树的结构中，每个节点都是一个设备或者一个设备的一部分，它由三部分组成：标签（label）、属性（properties）和子节点（child node）。标签是节点的名称，属性是描述节点的具体信息，而子节点则是表示设备的层次结构。通过这种结构，Linux内核可以直接从设备树中获取硬件信息，无需编写针对特定硬件的代码。 在ARM设备中，设备树文件通常由设备树源，也就是.dts文件，编译生成设备树二进制文件（.dtb）。生成的.dt文件会被嵌入在内核镜像中，当内核启动时，会读取该设备树文件，从而得到系统的硬件信息，完成设备的初始化和驱动程序的加载。 设备树的使用大大简化了嵌入式系统的开发，提高了软件的可移植性。不同的硬件可以共享同一个内核，只需要为不同的硬件生成对应的设备树文件即可，无需修改内核代码。这种机制在嵌入式系统和SoC平台上得到了广泛的应用。 总之，Linux设备树机制通过一种统一的描述硬件的数据结构，简化了对硬件的描述和配置，提高了系统的可移植性和开发效率。对于ARM架构的设备树，在Linux 3.14的源代码中已经得到了很好的支持，使得嵌入式系统的开发变得更加简单和灵活。