of 的函数集中的of是 OpenFirmware的缩写

本文探讨了Linux内核中OpenFirmware (OF) 的作用及其与设备树二进制 (DTB) 的关系。介绍了OF在PowerMacintosh和其他计算机上的OpenFirmware PROM交互中的定义,并解释了内核中操作DTB的函数如何使用OF前缀。

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内核中操作dtb的一套函数都是of打头,这个of是什么的缩写呢??? 是Open Firmware !这个dts的方法就来源于Open Firmware。



include/linux/of.h文件:


#ifndef _LINUX_OF_H

#define _LINUX_OF_H
/*
 * Definitions for talking to the Open Firmware PROM on
 * Power Macintosh and other computers.
<think>好的,我现在需要详细介绍一下Open Firmware。首先,用户之前询问了Linux设备树的发展史,其中提到Open Firmware是设备树的技术原型。现在用户想更深入了解Open Firmware,可能希望了解它的起源、设计理念、核心技术以及它对后续技术的影响。 首先,我应该从Open Firmware的基本概念开始。它是什么时候出现的?由谁开发的?主要为了解决什么问题?然后,它的核心设计有哪些特点,比如设备树结构、Forth语言的使用,跨平台支持等。接下来,需要介绍它的架构,包括设备树、FCode、用户接口等方面。然后,可以谈谈它在不同平台上的应用,比如PowerPC、Sun的SPARC,以及苹果的旧版Mac。此外,Open Firmware对后续技术的影响,比如对Linux设备树的启发,以及与其他固件接口如UEFI和ACPI的比较。最后,总结它的优缺点和现状。 需要注意用户可能对技术细节感兴趣,比如Forth语言在Open Firmware中的作用,设备树的结构如何描述硬件,以及具体的启动流程。同时,要避免过于深入复杂的技术术语,保持解释清晰易懂。另外,用户可能希望了解Open Firmware的实际应用案例,比如在哪些设备中被广泛使用,或者有哪些著名的系统采用了它。 需要确认Open Firmware的历史时间线是否准确,例如IEEE 1275标准的制定时间,以及各个公司采用的时间点。还要确保技术术语的正确性,比如FCode是什么,如何与设备树结合使用。可能还需要提到Open Firmware的优缺点,比如灵活性高但学习曲线陡峭,以及为什么后来在某些领域被替代。 在结构上,可以分为几个部分:概述、历史背景、核心技术、架构解析、应用实例、对后续技术的影响以及现状。这样逻辑清晰,便于用户理解。同时,加入一些示例代码或结构图可能会更有帮助,但需要注意使用中文描述,并符合Markdown格式的要求。 需要检查是否有遗漏的关键点,比如Open Firmware的启动过程、交互式调试功能、跨平台的具体实现方式等。另外,比较它与其他固件接口的异同,可以帮助用户更好地理解其独特之处。最后,确保所有信息准确无误,尤其是技术细节和年份数据。</think>Open Firmware 是一种**跨平台的固件接口标准**,主要用于初始化硬件、加载操作系统,并提供运行时设备管理。其核心思想是**通过设备树(Device Tree)动态描述硬件**,实现硬件与操作系统的解耦。以下从技术背景、设计特点、架构实现及影响等方面详细解析: --- ### 一、历史背景与标准化 1. **起源**: - 由 **Mitchell Berger** 和 **Sun Microsystems** 在1980年代末开发,最初用于Sun SPARC工作站。 - 1994年成为 **IEEE 1275** 标准,正式命名“Open Firmware”。 2. **目标**: - **硬件抽象**:统一不同架构(SPARC、PowerPC、x86)的固件接口。 - **操作系统无关性**:允许同一固件支持多种OS(如Solaris、Linux、Mac OS)。 --- ### 二、核心技术设计 #### 1. **设备树(Device Tree)** - **树形数据结构**:以父子节点层次化描述硬件(CPU、内存、外设等)。 - **动态探测**:支持即插即用(Plug and Play),无需静态配置。 - **示例**: ```forth /pci@1f,4000 // PCI控制器节点 ethernet@3 // 网卡子节点 reg = <0x3> // 寄存器地址 ``` #### 2. **Forth语言解释器** - **交互式接口**:用户通过Forth命令直接操作硬件(如查看设备、修改配置)。 - **FCode驱动**:设备驱动以Forth字节码(FCode)形式存储,可动态加载。 - 优势:无需重新编译固件即可更新驱动。 #### 3. **跨平台启动** - **统一启动流程**: 1. 固件初始化硬件并构建设备树。 2. 加载操作系统引导程序(如GRUB)或直接启动内核。 3. 向操作系统传递设备树信息。 --- ### 三、架构解析 #### 1. **核心组件** - **设备树(DT)**:硬件信息的结构化表示。 - **客户端接口(Client Interface)**:供操作系统调用固件功能的API。 - **用户界面**:基于Forth的交互式命令行(OK提示符)。 #### 2. **启动流程** ```plaintext 加电 → 固件初始化 → 构建设备树 → 加载OS引导程序 → 移交控制权 ``` #### 3. **设备驱动模型** - **方法包(Method Packages)**:每个设备节点包含一组Forth方法(如`open`、`read`)。 - **示例:访问PCI设备** ```forth " /pci@1f,4000/ethernet@3" find-device open-device // 打开设备 read-block // 读取数据 ``` --- ### 四、应用与影响 #### 1. **主要应用场景** - **Sun SPARC工作站**:早期广泛用于Solaris系统。 - **PowerPC架构**:Apple Power Macintosh(1994-2006)、IBM服务器。 - **嵌入式系统**:部分PowerPC嵌入式设备仍在使用。 #### 2. **对Linux设备树的影响** - **直接继承**:Linux设备树(DTS)语法与Open Firmware设备树高度相似。 - **设计理念延续**:硬件描述与内核解耦,支持动态配置。 #### 3. **对比其他固件标准** | 特性 | Open Firmware | UEFI | BIOS | |---------------------|---------------------|---------------------|----------------| | **硬件描述** | 动态设备树 | ACPI表 | 静态CMOS配置 | | **驱动模型** | FCode动态加载 | DXE驱动程序 | 无 | | **跨平台支持** | 强(SPARC/PPC/x86)| 主要x86/ARM | 仅x86 | | **交互性** | 强(Forth命令行) | 弱(有限Shell) | 无 | --- ### 五、现状与局限性 1. **现状**: - **遗留系统维护**:部分旧款PowerPC和SPARC设备仍依赖Open Firmware。 - **技术替代**:x86转向UEFI,ARM采用简化设备树(Flattened Device Tree, FDT)。 2. **局限性**: - **学习门槛高**:Forth语言晦涩,开发者生态有限。 - **性能开销**:解释执行FCode效率低于原生代码。 --- ### 六、代码示例:Open Firmware交互 ```forth ok dev /pci@1f,4000 \ 切换到PCI设备节点 ok .properties \ 查看设备属性 compatible: "pci108e,1000" reg: 00000001 ok 1 encode-int " interrupt" property \ 设置中断号 ``` --- ### 七、总结 Open Firmware通过**设备树抽象**和**Forth交互性**,实现了硬件管理的灵活性与跨平台能力。尽管其市场地位已被UEFI/ACPI取代,但其设计理念深刻影响了Linux设备树等现代技术。理解Open Firmware有助于掌握**硬件-固件-操作系统**的协作本质。
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