1. Linux驱动DTS：实现设备之间的精准连接
在Linux操作系统中，设备之间的精准连接是非常重要的。为了实现设备之间的精准连接，Linux驱动使用了设备树(DTS，Device Tree Source)这一技术。本文将介绍Linux驱动DTS的基本概念和使用方法。
2. 什么是设备树(DTS)
设备树(DTS)是一种描述硬件设备的数据结构，用于在Linux内核中描述和配置硬件设备的链接和资源分配。在传统的内核开发中，硬件设备通常是通过硬编码在内核代码中描述和配置的。但是随着硬件设备的日益复杂，硬编码的方式变得越来越不灵活和可维护。设备树(DTS)的出现解决了这个问题。
设备树(DTS)采用了一种描述性的语言来描述硬件设备，以树状结构的方式组织设备之间的关系。每个硬件设备在设备树(DTS)中都是一个节点，节点之间可以通过属性和引用来建立连接。设备树(DTS)可以在运行时被解析和加载到内核中，从而实现动态的硬件设备配置和连接。
3. 设备树(DTS)的使用方法
在Linux驱动开发中，使用设备树(DTS)需要经过以下几个步骤：
3.1 编写设备树(DTS)文件
/*
* 设备树(DTS)示例文件
*/
/dts-v1/;
/ {
compatible = "linux,dummy-device";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
/* 定义设备节点 */
dummy-device {
compatible = "linux,dummy-device";
reg = <0x0 0x1000>; // 设备地址和大小
};
};
上述示例设备树(DTS)文件描述了一个dummy-device节点，该节点具有一个reg属性用于定义设备的地址和大小。
3.2 编译设备树(DTS)文件为二进制文件
设备树(DTS)文件需要编译成二进制文件(.dtb)，以便内核可以加载和解析。编译设备树(DTS)文件需要使用dtc工具。
$ dtc -I dts -O dtb -o dummy-device.dtb dummy-device.dts
上述命令将dummy-device.dts文件编译为dummy-device.dtb二进制文件。
3.3 在内核中加载和解析设备树(DTS)文件
在内核启动过程中，可以通过以下方式加载和解析设备树(DTS)文件：
[ 0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0
[ 0.000000] Linux version 5.4.0-81-generic (buildd@lgw01-amd64-038) (gcc version 9.3.0 (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04)) #91-Ubuntu SMP Thu Jul 15 19:09:17 UTC 2021 (Ubuntu 5.4.0-81.91-generic 5.4.138)
[ 0.000000] Machine model: Dummy Device
[ 0.000000] printk: bootconsole [early0] enabled
[ 0.000000] efi: Getting EFI parameters from FDT:
[ 0.000000] efi: UEFI not found.
[ 0.000000] cma: Reserved 256 MiB at 0x00000000f1800000
[ 0.000000] percpu: Embedded 23 pages/cpu s52488 r8192 d31784 u94208
[ 0.000000] Detected VIPT I-cache on CPU0
[ 0.000000] CPU features: detected: Kernel page table isolation (KPTI)
[ 0.000000] ...
[ 0.001531] DTS /memory@80000000/qemu,dummy-device@0 {
[ 0.001531] #address-cells = <1>;
[ 0.001531] #size-cells = <1>;
[ 0.001531] compatible = "linux,dummy-device";
[ 0.001531] linux,dummy-device = "";
[ 0.001531] reg = <0x00000000 0x80000000 0x0 0x1000>;
[ 0.001539] };
（省略之后的启动信息）
内核在启动过程中将加载和解析设备树(DTS)文件，并将设备树(DTS)文件中的信息打印出来。
3.4 在驱动中使用设备树(DTS)中的信息
在驱动中，可以使用设备树(DTS)中的信息进行设备的初始化和配置。驱动通过设备名称和设备属性来获取设备树(DTS)中的节点和属性。
static int dummy_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
struct resource *res;
u32 addr, size;
/* 获取设备地址和大小 */
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
addr = res->start;
size = resource_size(res);
// 设备初始化和配置的代码...
}
上述代码示例中，使用platform_get_resource函数来获取设备的地址和大小。
4. 总结
本文介绍了Linux驱动DTS的基本概念和使用方法。通过使用设备树(DTS)，可以实现设备之间的精准连接，并且提高驱动的灵活性和可维护性。在开发过程中，需要编写设备树(DTS)文件、编译为二进制文件、加载和解析设备树(DTS)文件，并在驱动中使用设备树(DTS)中的信息进行设备的初始化和配置。