Linux使用设备树历史
Linux设备树最初是由Grant Likely于2007年提出的,作为一种描述硬件信息的机制。在此之前,Linux内核通常使用硬编码的硬件信息,这样很难支持多种配置。然而,硬件的发展和复杂性不断增加,这导致了内核中硬件描述信息的不断增加和混乱。
因此,Linux社区开始着手制定一种更好的方式来描述硬件信息。这便是Linux设备树的雏形。最初,设备树是作为PowerPC架构上的一种机制,用于描述Open Firmware标准下的硬件配置信息。
随着时间的推移,Linux设备树开始在其他架构和板子上得到了广泛的应用和支持。现在,Linux设备树已经成为Linux内核中描述硬件信息的标准机制,广泛应用于嵌入式系统和其他类型的Linux设备。
Linux使用设备树要解决的问题
硬件描述的标准化:设备树提供了一种标准化的描述硬件的方式,将硬件与软件分离,降低了对内核的依赖性。
跨平台移植:不同的处理器架构和不同的硬件平台,设备树提供了一种跨平台移植的方式,使得Linux内核可以更容易地适配到各种不同的硬件平台上。
可维护性:设备树将硬件描述从内核代码中抽离出来,使得内核代码更易于维护,开发者可以根据需要修改硬件描述的部分,而无需修改内核代码。
动态修改:设备树可以在运行时动态修改,这允许系统管理员进行硬件配置的更改,而不需要重新编译整个内核。
Linux使用设备树的基本步骤
在内核启动时,设备树必须与内核一起加载。
在设备树中,每个设备都由一个节点表示。每个节点都有一个唯一的名称,并包含设备的属性列表。
设备树由.dts文件描述,可以手动编写或使用设备树编辑器来生成。.dts文件通常是在开发板制造商提供的基础上进行修改的。
将.dts文件编译成二进制设备树(.dtb)格式。这可以使用内核提供的命令dtc来完成。运行命令“dtc -I dts -O dtb -o device-tree.dtb device-tree.dts”来将.dts文件编译成.dtb文件。
在启动时,内核将加载设备树,其中包含有关硬件设置的信息。这些信息可供驱动程序访问。
设备树的信息可以通过/sys/firmware/devicetree/base目录下的一些文件来访问,例如/sys/firmware/devicetree/base/compatible包含有关设备兼容性的信息。
Linux设备树 dts dtb dtso 文件
DTS(Device Tree Source)文件:是设备树源文件,它使用一种类似于C的语法来描述设备的硬件信息和配置。DTS文件通常被放置在设备树源码树中的arch//boot/dts目录下。
DTB(Device Tree Blob)文件:是经过编译后的设备树文件,通常位于/boot目录下。它是一组机器可读的二进制数据,包含了描述硬件设备信息和配置的数据结构。
DTSO(Device Tree Source Overlay)文件:是设备树源覆盖文件,用于在运行时动态修改设备树信息。它可以通过覆盖设备树中的节点和属性,来修改设备树中的硬件设备信息和配置。
Linux设备树的优势
去中心化配置:设备树将硬件配置信息从内核中分离出来,从而实现了去中心化配置。这使得内核无需在启动时扫描硬件设备,大大缩短了启动时间。
去除重复代码:在之前的内核开发中,硬件设备常常需要在多个驱动程序中进行配置和初始化。使用设备树可以避免重复的代码,提高了代码的可重用性和开发效率。
稳定性:设备树规范了硬件和内核的接口,从而增强了内核的稳定性。此外,设备树的结构清晰,使得开发人员可以更轻松地进行调试和维护。
灵活性:设备树可以在系统运行时动态修改,并且该修改可以在不重启系统的情况下生效。这为系统的灵活性提供了很大的空间。