一、什么是Linux设备树
Linux设备树是一种描述硬件信息的数据结构，它以一种可扩展的方式存储设备、总线和中断控制器等的配置信息。设备树的主要目的是在没有硬件工程师介入的情况下，让Linux内核正确地识别和配置硬件设备。
使用设备树的好处是，可以实现硬件无关性，将硬件的具体细节与操作系统解耦。这样，在不同的硬件平台上，只需要针对特定的设备树进行适配，就可以让Linux内核正常工作。
二、设备树的基本结构
1. 设备节点
设备节点是设备树中的一种基本元素，用来描述一个具体的硬件设备。每个设备节点中包含了该设备的相关属性和配置信息。
例如，下面是一个设备节点的示例：
leds {
compatible = "gpio-leds";
status = "okay";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = &leds_default;
led1 {
label = "led1";
gpios = &gpio1 28 GPIO_ACTIVE_LOW;
};
};
在这个示例中，设备节点的名称是"leds"。它包含了一个属性"compatible"，表示该设备与某个驱动程序兼容。还有一个属性"status"，表示该设备的状态。
设备节点可以包含子节点，用来描述设备的不同部分或者不同功能。在上面的示例中，"leds"节点下面有一个"led1"子节点，用来描述一个LED灯的配置。
2. 中断控制器节点
中断控制器节点用来描述系统中的中断控制器。中断控制器负责管理硬件设备之间的中断信号，以及分发中断请求给对应的设备驱动程序。
以下是一个中断控制器节点的示例：
interrupt-controller@fio80000 {
compatible = "fsl,fsl-ic";
reg = &fio80000 0x0 0x2000;
interrupts = <90 91 92 93>;
interrupt-controller;
#interrupt-cells = <2>;
interrupt-parent = <&intc_sp>, <&intc_mp>;
};
这个示例中的中断控制器节点描述的是一个Freescale公司的中断控制器。它包含了一系列属性，用来描述该中断控制器的特性。
三、设备树的编译和使用
1. 编译设备树源文件
设备树源文件通常以".dts"或".dtsi"为扩展名，使用DTC（Device Tree Compiler）工具将其编译成设备树二进制文件（.dtb）。
以下是一个编译设备树源文件的示例命令：
dtc -I dts -O dtb -o devicetree.dtb devicetree.dts
通过上述命令，将名为"devicetree.dts"的设备树源文件编译成"devicetree.dtb"的设备树二进制文件。
2. 引导加载器中使用设备树
在Linux系统启动过程中，引导加载器（如U-Boot）会从设备树二进制文件中读取硬件配置信息，并将其传递给Linux内核。
使用设备树的方法因引导加载器的不同而不同。例如，在U-Boot中使用设备树的命令是"fdt"（Flat Device Tree）。
以下是一个在U-Boot中使用设备树的示例命令：
fdt addr <dtb_address>
fdt bootargs
fdt bootm
通过以上命令，将设备树二进制文件的起始地址传递给Linux内核，并通过"bootargs"和"bootm"命令启动系统。
四、结语
本文简单介绍了Linux设备树的基本概念和使用方法。设备树作为一种描述硬件信息的数据结构，为Linux内核正确识别和配置硬件设备提供了方便和灵活性。
通过编译设备树源文件并在引导加载器中使用设备树，我们可以实现硬件无关性，使Linux内核在不同的硬件平台上正常工作。
掌握设备树的原理和使用方法，对于嵌入式开发和Linux系统移植都是非常有帮助的。