
作为这一协同工作的基石之一,Linux设备树(Device Tree,简称DTS)扮演着举足轻重的角色
它不仅简化了硬件配置的复杂性,还极大地增强了系统的灵活性和可扩展性
本文将深入探讨Linux DTS的核心概念、工作原理、实际应用及其对现代嵌入式系统开发的重要影响,旨在揭示其作为驱动硬件创新不可或缺的力量
一、Linux DTS:从概念到起源 设备树的概念最初源于Open Firmware(OFW),一种用于描述计算机系统硬件配置的框架
随着Linux操作系统在嵌入式领域的广泛应用,特别是在ARM架构设备上,传统的硬编码硬件初始化方式显得愈发笨拙和不可维护
为了克服这一挑战,设备树作为一种数据结构被引入Linux内核,用于描述硬件平台的组成,包括CPU、内存、外设等信息
设备树由两个主要部分组成:设备树源文件(DTS)和设备树包含文件(DTSI)
DTS文件以人类可读的方式定义了特定硬件平台的配置,而DTSI则作为共享资源,包含了可以被多个DTS文件引用的通用定义
通过编译DTS文件,生成设备树二进制文件(DTB),内核在启动时读取DTB,根据其中的信息来配置和初始化硬件
二、工作原理:从解析到应用 设备树的工作流程始于内核启动阶段
当Linux内核启动时,它会首先查找并加载设备树二进制文件(DTB)
随后,内核中的设备树解析器(Device Tree Blob Parser)开始解析DTB,构建出内存中的设备树结构
这个结构包含了所有硬件设备的节点和属性,每个节点代表一个硬件设备或硬件组件,而属性则描述了该设备的配置参数
解析完成后,内核中的驱动程序利用设备树提供的信息来识别、配置和初始化硬件设备
例如,一个GPIO控制器的驱动程序会查找设备树中对应的GPIO控制器节点,读取其基地址、中断号等关键属性,并据此配置控制器寄存器,从而实现对GPIO引脚的控制
设备树的这种机制极大地提高了硬件抽象层的灵活性,使得同一套内核代码能够支持多种硬件配置,无需为每种硬件平台编写特定的初始化代码
这不仅降低了开
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