Linux中的设备树详解

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前言

设备树是Linux驱动开发中必不可少的环节之一，它可以帮助我们快速了解设备硬件结构及快速配置，提高工作效率

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一、设备树是什么

dts：设备树，是一种描述硬件的数据结构，一个dts对应一个开发板。dts文件中会包含有dtsi，就类似于C语言当中的头文件，把板级相同的节点定义都包含在同一个文件中。很多时候我们不必从头开始写一个设备树，大多数情况下都是在原厂Soc提供的设备树基础上进行修改。

dtc：编译dts的工具，一般路径在内核目录的scripts/dtc下，要编译dts文件，只需在源码目录make all或make dtbs或 make xxx.dtb(指定)即可。

二、节点说明

1.简单结构示意图

下面展示一个最基础，简单的设备树结构图。

/{
   
	node1{
   
		p1 = a;
		p2 = b;
	};
	
	node2{
   
		p3 = c;
		node3{
   
			p4 = d;
		};
	};
};

2.设备节点的命名格式

[label:]node-name[@unit-address] {
   
	[properties definitions]
	[child nodes]
}；

即：
cpus{
   
	cpu1:cpu@0{
   
		compatible = "cpu";
	};
};

[ ] 代表可忽略
label 方便给其他节点引用
node-name 节点名字
unit-address 设备地址
properties 属性值，不一定要有

常用属性值的形式：

字符串：			compatible = "arm,cortex-a53";
32位无符号整形	clock-latency = <1000>;
二进制			local-mac-address = [00 0a 35 00 1e 53];
字符串数组		compatible = "n25q512a","micron,m25p80";
混合			mixed-property = "a string", [0x01 0x23 0x45 0x67], <0x12345678>;
节点引用			clocks = <&clkc 3>;	引用clkc这个节点，clkc即是“label”

3.linux下的标准属性

常用的节点属性如下：

compatible 属性，非常重要，用于将驱动和设备绑定起来，与驱动程序文件的OF匹配表中值相等，就表示设备可以使用这个驱动
compatible = "xlnx,xuartps", "cdns,uart-r1p8";

model 属性，指定制造商型号，内核解析设备树时会打印出来
model = "Alientek Zynq MpSoc Development Board";

status 属性，禁止或启用设备
status = okay（默认）/disabled

#address-cells 和#size-cells 属性	描述子节点的地址信息
#address-cells	reg中的首地址数量	address占用字长	1个字长32bit
#size-cells		reg中的地址长度		length占用字长
reg = <address1 length1 address2 length2 address3 length3……>

reg 属性	描述设备地址空间资源信息
reg = <0x0 0xff000000 0x0 0x1000>;
64位时：address= 0xff000000（ 0x0 为高 32 位）， length= 0x1000
reg = <0xff000000 0x04>;
32位时：address=0xff000000，映射到虚拟空间长度为4字节

ranges 属性	地址转换表，可以为空或者按照(child-bus-address,parent-bus-address,length)格式编写
soc{
   
	ranges = <0x0 0xe0000000 0x00100000>;
	serial{
   
		reg = <0x4600 0x100>;
	};
};
soc中，指定1024KB(0x00100000)的地址范围，子地址空间的物理起始地址为 0x0，父地址空间的物理起始地址为 0xe0000000
serial是串口设备节点，起始地址为 0x4600，寄存器长度为 0x100
经过地址转换， serial 设备可以从 0xe0004600 开始进行读写操作，0xe0004600=0x4600+0xe0000000

device_type 属性	表示节点类型，用得比较少
device_type = "cpu";

4.特殊节点

接下来讲一下常用的几个特殊的设备树节点

aliases{
   	//取别名，方便内核访问，不是设备树
	ethernet0 = &gem0;
};

chosen{
   
	bootargs