Linux设备树:一位新手的记录

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。

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