设备树基本知识

1.设备树

1.1dts

        .dts文件是设备树源文件，用于描述硬件设备和系统架构的结构，每一款硬件平台可以单独写一份 xxxx.dts，所以在 Linux 内核源码中存在大量.dts 文件，对于 arm 架构可以在 arch/arm/boot/dts 找到相应的 dts。

1.2dtsi

        .dtsi文件是设备树包含文件，用于在设备树源文件中包含共享的硬件描述信息。.dtsi文件通常用于定义多个设备树文件之间的共用部分，方便管理和复用。dtsi和dts文件语法各方面都是一样的，但是不能直接编译一个.dtsi文件，只有dts文件可以用于编译。

1.3dtb

        .dtb 文件是设备树二进制文件，用于将设备树的描述信息以二进制格式存储，以便于操作系统（如 Linux 内核）读取和解析。这种文件格式可以有效地描述系统中的硬件结构和配置。

2.设备树语法

2.1设备树结构

        设备树是一种数据结构，用于描述硬件设备及其属性，主要用于嵌入式系统和 Linux内核。设备树的结构通常采用树形结构，以节点和属性的形式组织信息。

2.2节点与属性

        节点代表系统中的一个硬件设备或组件，比如 CPU、内存、外设等。节点的名称通常使用斜杠（/）开头的字符串表示。

        属性是节点的特性或配置选项，通常以键值对的形式表示。每个属性用于描述节点的某一特定方面，如地址、型号、时钟频率等。

2.3注释

        可使用“/* */”符号的多行注释内容，也可以使用“//”进行单行注释；这一点与 C 语言风格类似。

2.4属性

2.4.1Compatable 属性

        compatible 属性也叫做“兼容性”属性，一般驱动程序文件都会有一个 OF 匹配表，此 OF 匹配表保存着一些 compatible 值，如果设备树中的节点的 compatible 属性值和 OF 匹配表中的任何一个值相等，那么就表示设备可以使用这个驱动。

2.4.2status属性

        status 属性看名字就知道是和设备状态有关的， device tree 中的 status 标识了

设备的 状态，使用 status 可以去禁止设备或者启用设备，看下设备树规范中的 status 可选值：

                okay 表明设备是可操作的。 

                disabled 表明设备当前是不可操作的，但是在未来可以变为可操作的。

                fail 表明设备不可操作，设备检测到了一系列的错误，而且设备也不大可能变得可操作。

                fail-sss 含义和“fail”相同，后面的 sss 部分是检测到的错误内容

        注意如果节点中没有添加 status 属性，那么它默认就是“status = okay”

2.4.3#address-cells 和 #size-cells

   

        #address-cells，用来描述子节点"reg"属性的地址表中首地址 cell 的数量；

        #size-cells，用来描述子节点"reg"属性的地址表中地址长度 cell 的数量。

        #address-cells 和#size-cells 表明了子节点应该如何编写 reg 属性值，一般reg属性都是和地址有关的内容，和地址相关的信息有两种：起始地址和地址长度， 有了这两 个属性，子节点中的"reg"属性就可以描述一块连续的地址区域了； reg 属性的格式一般为：

        reg = <address1 length1 address2 length2 address3 length3……>

        每个“address length”组合表示一个地址范围，其中 address 是起始地址，length 是地址长度， #address-cells 表明 address 字段占用的字长， #size-cells 表明 length这个字段所占用的字长。

2.4.4aliases 节点

        

        单词 aliases 的意思是“别名”，因此 aliases 节点的主要功能就是定义别名，定义别名的目的就是为了方便访问节点。 但是需要注意的是，这里说的方便访问节点并不是在设备树中访问节点，例如前面说到的使用“&label”的方式访问设备树中的节点，而是内核当中方便定位节点，例如在内核中通过 ethernet0 就可以定位到 gem0 节点（&gem0 引用的节点），再例如内核通过 serial0 就可以找到 uart0 节点。

2.4.5chosen 节点

        chosen 节点一般会有两个属性， “bootargs”和“stdout-path” 。

        在 chosen 节点当中， 属性 stdout-path = “serial0:115200n8” ，表示标准输出设备使用串口 serial0，在 system-top.dts 文件当中， serial0 其实是一个别名，指向的就是 uart0；“115200”则表示串口的波特率为 115200，“n”表示无校验位，“8”则表示有 8 位数据位，相信大家都明白这些是什么意思。

        一个非常值得注意的地方是，chosen 节点里面也有一个 bootargs 属性，看到这个你是不是想到了 u-boot 环境变量里面也有一个 bootargs？Linux 启动过程中既会用到 u-boo 环境变量，也会用到设备树 dtb 文件，那么内核究竟使用的是哪个 bootargs 呢？很好的问题！

        如果仔细研究了 u-boot 这块的源码就会发现。U-boot 环境变量里面的 bootargs 相比

于设备树 dtb文件中的 bootargs，有更高的优先级。即如果 u-boot 环境变量定义了 bootargs，

则在 linux 内核启动的时候，会覆盖原有的 dtb 文件中的 bootargs；如果 u-boot 环境变量

没有定义 bootargs，则 linux 内核会继续使用 dtb 文件中的 bootargs 启动。

2.4.6memory 节点

        memory 节点描述了系统内存的基地址以及系统内存大小，“reg = <0x100000

0x3ff00000>;”就表示系统内存的起始地址为 0x100000，大小为 0x3ff00000，也就是

1023MB；