【Linux驱动开发】Linux设备树

• 概念

设备树(Device Tree)，将这个词分开就是“设备”和“树”，描述设备树的文件叫做 DTS(Device Tree Source)，这个 DTS 文件采用树形结构描述板级设备，也就是开发板上的设备信息，比如 CPU 数量、 内存基地址、IIC 接口上接了哪些设备、SPI 接口上接了哪些设备等等。如图所示。

树的主干就是系统总线，IIC 控制器、GPIO 控制器、SPI 控制器等都是接 到系统主线上的分支。IIC 控制器有分为 IIC1 和 IIC2 两种，其中 IIC1 上接了 FT5206 和 AT24C02 这两个 IIC 设备，IIC2 上只接了 MPU6050 这个设备。DTS 文件的主要功能就是按图所示的结构来描述板子上的设备信息。

•  文件格式

DTS（.dts）	设备树源文件（描述板级信息：开发板上有哪些 IIC 设备、SPI 设备等）
DTB（.dtb）	设备树编译文件
.dtsi	设备树头文件（描述SOC级信息：CPU 架构、主频、外设寄存器地址范围等）

•   编译工具

DTC	将.dts 编译为.dtb

DTC 工具源码在 Linux 内核的 scripts/dtc 目录下。

DTC 工具依赖于 dtc.c、flattree.c、fstree.c 等文件，最终编译并链接出 DTC 这个主机文件。

在arch/arm/boot/dts/Makefile 中新增需要编译的DTS文件。

如果要编译 DTS 文件的话只需要进入到 Linux 源码根目录下，然后执行如下命令：

 

make all	编译 Linux 源码中的所有东西，包括 zImage，.ko 驱动模块以及设备 树
make dtbs	仅编译设备树

•  设备节点

设备树是采用树形结构来描述板子上的设备信息的文件，每个设备都是一个节点，叫做设备节点，每个节点都通过一些属性信息来描述节点信息，属性就是 键值对。每个节点都有不同属性，不同的属性又有不同的内容，属性都是键值对，值可以为空或任 意的字节流。设备树源码中常用的几种数据形式如下所示：

①字符串

compatible ="arm,cortex-a7";

上述代码设置 compatible 属性的值为字符串“arm,cortex-a7”。

②32 位无符号整数

reg =<0>;

上述代码设置 reg 属性的值为 0，reg 的值也可以设置为一组值，比如： reg =<0 0x123456 100>;

③字符串列表

属性值也可以为字符串列表，字符串和字符串之间采用“,”隔开，如下所示：

compatible ="fsl,imx6ull-gpmi-nand", "fsl, imx6ul-gpmi-nand";

上述代码设置属性 compatible 的值为“fsl,imx6ull-gpmi-nand”和“fsl, imx6ul-gpmi-nand”。

• 标准属性

节点是由一堆的属性组成，节点都是具体的设备，不同的设备需要的属性不同，用户可以 自定义属性。除了用户自定义属性，有很多属性是标准属性，Linux 下的很多外设驱动都会使用 这些标准属性。

compatible 属性	compatible 属性也叫做“兼容性”属性。用于将设备和驱动绑定起来。 值是一个字符串列表，用于选择设备所要使用的驱动程序。
model 属性	值是字符串，一般描述设备模块信息，例如名字。
status 属性	值是字符串，设备的状态信息。
#address-cells #size-cells 属性	值是无符号 32 位整形。可以用在任何拥有子节点的设备中，用于描述子节点的地址信息。 #address-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中地址信息所占用的字长(32 位)， #size-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中长度信息所占的字长(32 位)。
reg 属性	值一般是(address，length)对。用于描述设备地址空间资源信息，一般都是某个外设的寄存器地址范围信息
ranges 属性	ranges 是一个地址映射/转换表，ranges 属性每个项目由子地址、父地址和地址空间长度 这三部分组成。 如果 ranges 属性值为空值，说明子地址空间和父地址空间完全相同，不需要进行地址转换。
name 属性	值是字符串，name 属性用于记录节点名字。name 属性已经被弃用，不推荐使用 name 属性，一些老的设备树文件可能会使用此属性。
device_type 属性	值是字符串，IEEE 1275 会用到此属性，用于描述设备的 FCode，但是设 备树没有 FCode，所以此属性也被抛弃了。此属性只能用于 cpu 节点或者 memory 节点。