linux dts设备树

Linux DTS（Device Tree Source）设备树是一种描述硬件的数据结构，在Linux内核中用于描述系统硬件配置信息。

一、基础概念

1. 结构
   • 设备树是一个树状结构，它包含了节点（node）和属性（property）。每个节点代表一个硬件设备或者设备的一部分，例如一个CPU核心、一个内存区域或者一个外设。属性则用于描述节点的各种特征，如地址、中断号、时钟频率等。

• 编译
  • DTS文件需要经过编译才能被内核使用。通常使用设备树编译器（dtc）将.dts文件编译成.dtb（Device Tree Blob）二进制文件。这个二进制文件会被加载到内存中特定的位置，供内核解析。

二、相关优势

1. 硬件抽象
   • 对于内核来说，它不需要了解硬件的具体实现细节。不同的硬件平台只要设备树描述正确，内核就可以以相同的方式对待它们。这大大提高了内核的可移植性。

• 灵活性
  • 方便添加、删除或修改硬件设备的描述。当硬件发生变化时，只需要修改设备树源文件并重新编译即可，不需要对内核代码进行大规模修改。
• 统一管理
  • 可以在一个集中的地方描述整个系统的硬件配置，便于系统集成和维护。

三、类型

1. 标准设备树
   • 这是最常见的类型，遵循设备树的规范定义，用于描述大多数常见的硬件平台。

• 自定义设备树
  • 针对特殊的硬件需求或者特定的应用场景，开发者可以定义自己的设备树结构或者属性。

四、应用场景

1. 嵌入式系统
   • 在嵌入式Linux系统中广泛应用，因为嵌入式系统的硬件通常比较定制化，设备树能够很好地描述各种不同的硬件配置。

• 物联网设备
  • 物联网设备种类繁多，硬件差异大，设备树有助于统一管理不同硬件平台的物联网设备。

五、常见问题及解决方法

1. 设备树节点缺失或不匹配
   • 原因：可能是设备树源文件编写错误，没有正确描述硬件设备；或者在硬件升级后设备树没有及时更新。
   • 解决方法：仔细检查设备树源文件，确保每个硬件设备都有正确的节点和属性描述。对比硬件的实际配置和设备树描述，找出差异并进行修改，然后重新编译设备树。

• 设备树属性值错误
  • 原因：例如地址设置错误、中断号错误等。这可能是由于硬件手册理解错误或者手动输入错误导致的。
  • 解决方法：参考硬件的技术文档，核对属性值的正确性。可以使用调试工具（如内核日志）来查看与设备树解析相关的错误信息，根据错误提示定位并修正属性值。

以下是一个简单的设备树节点示例（描述一个GPIO引脚）：

gpio_pin: gpio@12345678 {
    compatible = "my,gpio - pin";
    reg = <0x12345678 0x10>;
    gpio - controller;
    #gpio - cells = <2>;
};

在这个示例中：

• compatible属性用于标识设备的兼容性，内核会根据这个属性来匹配相应的驱动程序。
• reg属性描述了设备的寄存器地址范围。
• #gpio - cells表示每个GPIO引脚描述需要的单元数。