Linux内核解析DTB文件在单片机中的应用

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嵌入式系统中,DTB文件用于描述硬件信息,Linux内核依赖它进行硬件初始化。在单片机中,DTB同样关键,通过示例代码展示了如何使用DTB初始化串口设备,包括设备节点匹配、资源映射、设备注册等步骤,实现系统启动时的硬件配置。

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在嵌入式系统中,DTB(Device Tree Blob)文件是描述系统硬件信息的数据结构,它是在编译内核时生成的一种二进制格式的文件。在Linux内核启动时,会根据DTB文件中的信息对系统硬件进行初始化,从而实现系统的正常运行。

在单片机中,同样可以使用DTB文件来描述系统硬件信息,以便完成系统的初始化工作。下面是一个简单的示例代码,展示了如何使用DTB文件来初始化串口设备。

#include <linux/of.h>
#include <linux/of_device.h>
#include <linux/of_serial.h>

struct platform_device *pdev;
struct of_device_id serial_of_match[] = {
    { .compatible = "ns16550a", },
    { },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, serial_of_match);

static int __init ser_init(void)
{
    struct device_node *np = NULL;
    struct resource res;
    int ret;

    np = of_find_matching_node(NULL, serial_of_match);
    if (!np) {
        printk(KERN_ERR "Unable to find device tree node\n");
        return -ENODEV;
    }

    if (of_address_to_resource(np, 0, &res)) 
### 实现内核设备树二进制文件(DTB)的分离加载 在U-Boot或其他引导加载程序中,可以实现Linux内核设备树二进制文件(DTB)的分离加载。这通常涉及几个关键步骤来配置环境变量并执行相应的命令。 #### 配置环境变量 为了使内核能够找到DTB,在启动过程中设置`fdtcontroladdr`是非常重要的。该地址指向存储器中的实际位置,其中放置了展开后的扁平化设备树结构(FDT)[^1]。 ```bash setenv fdt_high "0xffffffff" setenv bootargs "console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk" ``` 上述命令设置了FDT的最大允许地址以及传递给内核的参数字符串;这里假设串口作为控制台,并指定了根文件系统的路径。 #### 加载内核DTB到内存 通过TFTP、NFS或者其他方式把内核镜像(`uImage`)和对应的DTB下载至指定RAM区域: ```bash tftp ${kernel_addr_r} uImage tftp ${fdt_addr_r} myboard.dtb ``` 这两条语句分别获取了压缩形式下的内核映像及其关联的平台描述符表——即所谓的Device Tree Blob (DTB),并将它们安置于预先定义好的物理地址处。 #### 启动过程定制 一旦所有必需组件都已就位,则可通过调用特定函数完成最终阶段的工作: ```bash bootm ${kernel_addr_r} - ${fdt_addr_r} ``` 此指令告知U-Boot按照所提供的参数去解析位于`${kernel_addr_r}`处的内核代码段,并利用来自`${fdt_addr_r}`的数据初始化硬件抽象层(HAL),从而顺利进入操作系统运行状态。
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