DTS的创建与解析:从Device Tree到Device Tree Blob
2024.03.05 03:13浏览量:18简介:本文介绍了DTS(Device Tree Source)的创建与解析过程,包括从Device Tree到Device Tree Blob的转换,以及在Linux内核中如何对DTS进行解析。DTS是一种描述硬件设备的数据结构,它使得操作系统能够在没有硬编码设备驱动程序的情况下识别和管理硬件。通过本文,读者将了解DTS的基本概念、结构以及在Linux系统中的实际应用。
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在嵌入式系统和操作系统中,DTS(Device Tree Source)是一种重要的数据结构,用于描述硬件设备的组织和配置。它使得操作系统能够在没有硬编码设备驱动程序的情况下,自动识别和配置硬件设备。DTS在Linux内核中得到了广泛应用,成为了Linux设备驱动模型的重要组成部分。本文将从DTS的基本概念入手,详细介绍其创建与解析过程,以及在Linux内核中的应用。
一、DTS的基本概念
Device Tree(设备树)是一种数据结构,用于描述硬件设备的组织和配置。在嵌入式系统中,设备树通常被用于描述非插拔式设备的硬件配置,如CPU、内存、IO设备等。设备树的基本单元是node(节点),每个节点代表一个设备或子系统,并包含该设备的属性(property)和子节点列表。节点中的属性用于描述设备的特性,如设备名称、地址、中断号等。设备树的根节点是“/”,代表整个系统的根,所有其他节点都是根节点的子节点。
二、DTS的创建
DTS(Device Tree Source)是设备树的文本表示形式,用于描述设备树的结构和内容。DTS文件通常使用类似于INI文件的语法,以节点为单位组织内容。每个节点包含一系列属性和子节点,用于描述设备的硬件信息和配置。例如,一个DTS文件可能包含以下内容:
/ {
model = "MyCustomBoard";
compatible = "arm,cortex-a53";
cpu0: cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a53";
reg = <0x0 0x0 0x0 0x0>;
};
memory: memory@0 {
device_type = "memory";
reg = <0x0 0x0 0x80000000 0x0>;
};
...
};
在上面的例子中,根节点“/”描述了整个系统的模型名称和兼容性信息。cpu0和memory是两个子节点,分别描述了CPU和内存设备的配置。每个节点中的属性和子节点都是可选的,具体取决于设备的硬件配置和需求。
三、DTS的解析
在Linux内核中,DTS文件被解析成Device Tree Blob(设备树二进制对象),即DTB。DTB是一种二进制数据结构,用于在内核中表示设备树。DTS到DTB的转换过程通常由Device Tree Compiler(设备树编译器)完成。设备树编译器将DTS文件编译成DTB文件,并将其嵌入到内核映像中。在内核启动时,设备树解析器将DTB加载到内存中,并将其解析成内核可以理解和操作的数据结构。
在Linux内核中,设备树解析器由内核启动过程中的start_kernel()函数初始化。start_kernel()函数会调用setup_arch()函数,该函数负责解析设备树并初始化相关硬件。对于ARM64架构,setup_arch()函数位于arch/arm64/kernel/setup.c文件中。在setup_arch()函数中,会调用一系列与设备树解析相关的函数,如setup_machine_fdt()、arm64_memblock_init()和unflatten_device_tree()等。
setup_machine_fdt()函数负责解析DTS文件并将其转换为DTB。它首先从DTS文件中提取出根节点,然后根据根节点的信息确定硬件平台的类型,并加载相应的设备树。接下来,arm64_memblock_init()函数会根据DTB中的内存节点信息初始化内存管理模块,为内核提供内存分配和管理功能。最后,unflatten_device_tree()函数会将扁平化的DTB转换为内核可以操作的数据结构,如设备树节点和设备树路径等。
通过以上步骤,DTS文件被解析成了内核可以理解和操作的数据结构,为内核提供了硬件设备的完整描述。内核可以根据设备树中的信息来识别和管理硬件设备,实现硬件设备的热插拔和动态配置。同时,DTS的灵活性和可扩展性也使得内核可以支持更多类型的硬件设备和平台。
总结:
DTS作为设备树的文本表示形式,在Linux内核中发挥着重要作用。通过DTS的创建和解析,内核可以自动识别和配置硬件设备,实现硬件设备的动态管理和热插拔。DTS的灵活性和可扩展

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