《原子嵌入式Linux驱动开发详解与实战》阅读体验4-设备树

Juggernaut

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设备树简单理解就是将硬件相关数据（如几个SPI，每个SPI控制器的寄存器地址等等）统一按设备树的结构独立于内核进行配置和修改，这里需要了解的就是设备树语法知识。有了设备树文件后，如何让内核代码读取这些信息，进行板级初始化，Linux的做法是编译成DTB文件，然后在内核启动时进行解析，逐一获取硬件数据。

 

为什么要引入设备树，《原子嵌入式Linux驱动开发详解与实战》举了个很有意思的案例，大概的意思就是之前Linus对ARM社区合并进来的各类驱动都进主线比较头疼，因为各类设备的各种驱动merger后，直接导致Kernel日趋臃肿，而且臃肿的速度越来越快。目前的RTOS大部分都是这种，把各种BSP驱动加进main line，然后用特定的宏确定是否需要编译。

同样的，当 Linux 之父 linus 看到 ARM 社区向 Linux 内核添加了大量“无用”、冗余的板级信息文件，不禁的发出了一句“This whole ARM thing is a fcking pain in the ass”。从此以后 ARM 社区就引入了 PowerPC 等架构已经采用的设备树(Flattened Device Tree)，将这些描述板级硬件信息的内容都从 Linux 内中分离开来，用一个专属的文件格式来描述，这个专属的文件就叫做设备树，文件扩展名为.dts。 一个 SOC 可以作出很多不同的板子，这些不同的板子肯定是有共同的信息， 将这些共同的信息提取出来作为一个通用的文件，其他的.dts 文件直接引用这个通用文件即可，这个通用文件就是.dtsi 文件，类似于 C 语言中的头文件。一般.dts 描述板级信息(也就是开发板上有哪些 IIC 设备、 SPI 设备等)， .dtsi 描述 SOC 级信息(也就是 SOC 有几个 CPU、主频是多少、各个外设控制器信息等)。

 

DTS、DTB、DTC的关系        
1、DTS是设备树的源文件，.dts相当于DTS源码文件；

设备树是采用树形结构来描述板子上的设备信息的文件，每个设备都是一个节点，叫做设备节点，每个节点都通过一些属性信息来描述节点信息，属性就是键—值对。

/是根节点，每个设备树文件只有一个根节点， aliases、cpus 和intc是三个子节点。

 

2、DTB是DTS编译后得到的二进制文件；

通过make dtbs编译所有的dts文件。

 

3、DTC是DTS的编译工具，将DTS文件编译成DTB文件，源码在内核的scripts/dtc目录下面，scripts/dtc/Makefile 文件内容：

 

最后来一个/proc/device-tree的信息：

ubuntu@bionic-dev64:/proc/device-tree$ ls
'#address-cells'                 mmc@30b60000
 alias_create_phandles           model
 aliases                         name
 anatop@30360000                 ocotp-ctrl@30350000
 backlight-mipi                  pcie@0x33800000
 bt-rfkill                       pinctrl@30330000
 busfreq                         pmu
 caam@30900000                   power-domains
 caam_secvio                     psci
 caam-sm@00100000                pwm@30660000
 caam-snvs@30370000              pwm@30670000
 chosen                          pwm@30680000
 clock-controller@30380000       pwm@30690000
 clocks                          regulator-usdhc2-vqmmc
 compatible                      regulator-vref-0v9
 cpus                            regulator-vref-1v8
 csi1_bridge@32e20000            regulator-vref-2v5
 ddr_pmu@3d800000                regulator-vref-3v3
 display-gpr@32e28000            regulator-vref-5v
 display-subsystem               regulator-wlan-vmmc
 dma_cap                         reserved-memory
 dma-controller@302b0000         sai@30010000
 dma-controller@302c0000         sai@30020000
 dma-controller@30bd0000         sai@30030000
 ecspi@30820000                  sai@30050000
 ecspi@30830000                  sai@30060000
 ecspi@30840000                  serial@30860000
 ethernet@30be0000               serial@30880000
 flexspi@30bb0000                serial@30890000
 gpc@303a0000                    serial@30a60000
 gpio@30200000                  '#size-cells'
 gpio@30210000                   snvs@30370000
 gpio@30220000                   sound-wm8960
 gpio@30230000                   spdif@30090000
 gpio@30240000                   src@30390000
 gpu@38000000                    __symbols__
 i2c@30a20000                    thermal-zones
 i2c@30a30000                    timer
 i2c@30a40000                    timer@306a0000
 i2c@30a50000                    tmu@0x30260000
 imx_ion                         usb@32e40000
 imx_rpmsg                       usb@32e50000
 interrupt-controller@38800000   usbmisc@32e40200
 interrupt-parent                usbmisc@32e50200
 iomuxc-gpr@30340000             usbphynop1
 lcdif@32E00000                  usbphynop2
 memory@40000000                 vpu_g1@38300000
 micfil@30080000                 vpu_g2@38310000
 mipi-cmds-ltk080a60a004t        vpu_h1@38320000
 mipi_csi@32e30000               wdog@30280000
 mipi_dsi@32E10000               wdog@30290000
 mmc@30b40000                    wdog@302a0000
 mmc@30b50000

 

Jacktang

这个每个设备树文件只有一个根节点， aliases、cpus 和intc是三个子节点，不是太好理解

Juggernaut

Jacktang 发表于 2024-4-6 10:04 这个每个设备树文件只有一个根节点， aliases、cpus 和intc是三个子节点，不是太好理解

根节点一个 唯一性，跟main（）一样

beyond_笑谈

ARM应该是只有一个根节点和根目录，子节点不止三个

chejm

楼主分享的linux设备树技术点内容非常详实，易懂，值得收藏学习，感谢楼主