Linux设备树(Device Tree)是一种用于描述系统硬件结构和设备信息的数据结构,它以树形结构组织系统中的各种硬件设备,包括处理器、内存、外设等。设备树通过特定的文件格式(如.dts或.dtb)来描述硬件信息,这些信息在系统启动时被传递给操作系统内核,以便内核能够正确识别和初始化硬件设备。
设备树的基础概念
- 设备树源文件(DTS):描述硬件设备信息的文本文件,通常以.dts为后缀。
- 设备树二进制文件(DTB):DTS文件经过编译后生成的二进制格式文件,供内核解析使用。
- 设备树包含文件(Dtsi):包含可重复使用的设备树定义和配置,可以通过#include指令在其他设备树源文件中引用。
设备树的优势
- 实现驱动代码与设备硬件信息相分离,减少了代码耦合性。
- 提高可移植性,驱动程序可以独立于底层硬件的具体配置。
- 简化内核开发,通过设备树文件描述硬件信息,避免了在内核中包含大量板级特定的代码。
- 支持动态配置,设备树可以在系统启动时动态配置硬件,如设置设备的中断向量、内存地址等。
设备树的类型和应用场景
- 类型:主要包括DTS、DTB、Dtsi文件。
- 应用场景:广泛应用于嵌入式系统,特别是在使用Linux内核的嵌入式系统中,也用于无人驾驶、异构计算等领域。
设备树的工作原理
设备树通过bootloader传递给内核,内核使用设备树机制自动加载设备驱动程序,并将设备节点和驱动程序进行匹配,从而实现设备驱动的自动加载和初始化。
通过设备树,Linux操作系统能够实现高效的硬件管理和配置,提高了系统的灵活性和可维护性。