一、设备树dts的基本知识

Linux内核从3.x开始引入设备树的概念，用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前，所有关于设备的具体信息都要写在驱动里，一旦外围设备变化，驱动代码就要重写。

引入了设备树之后，驱动代码只负责处理驱动的逻辑，而关于设备的具体信息存放到设备树文件中，这样，如果只是硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化，驱动开发者只需要修改设备树文件信息，不需要改写驱动代码。比如在ARM Linux内，一个.dts(device tree source)文件对应一个ARM的machine，一般放置在内核的"arch/arm/boot/dts/"目录内，引入Device Tree，许多硬件的细节可以直接透过它传递给Linux，而不再需要在kernel中进行大量的冗余编码。

本质上，Device Tree改变了原来用code方式将HW配置信息嵌入到内核代码的方法，改用bootloader传递一个DB的形式。对于嵌入式系统，在系统启动阶段，bootloader会加载内核并将控制权转交给内核。
在devie tree中，可描述的信息包括：

1、CPU的数量和类别
2、内存基地址和大小
3、总线和桥
4、外设连接
5、中断控制器和中断的使用情况
6、GPIO控制器和GPIO使用情况
7、clock控制器和clock使用情况

它基本就是一棵电路板上的CPU、总线、设备组成的树，Bootloader会将这棵树传递给内核，然后内核来识别这棵树，并根据它展开出Linux内核中的platform_device、i2c_client、spi_device等设备，而这些设备用到的内存、IRQ等资源，也被传递给内核，内核会将这些资源绑定给展开的相应设备。

二、设备树dts的相关文件

通常由.dts文件以文本方式对系统设备树资源进行描述，经过Device Tree Compiler(dtc)将dts文件转换成二进制文件binary device tree blob(dtb)，.dtb文件可由Linux内核解析，
有了device tree就可以在不改动Linux内核的情况下，对不同的平台实现无差异的支持，只需更换相应的dts文件即可。

除了设备树（DTS）外，还有dtsi文件，就像c代码里的头文件一样，是不同设备树共有的设备文件，我一般把它们分别叫做主设备树(dts)和子设备树(dtsi)。这不难理解，
但是值得注意的是如果dts和dtsi里都对某个属性进行定义的话，dts的定义会覆盖dtsi的定义。假如你要调试一个内核工程，工程里有很多模块是已经存在的，这样就可以直接像包含头文件
一样把共性的dtsi文件包含(#include)进来，大大减少工作量，后期也可以对类似模块再次利用。

内核中与设备树相关的文件包括以下几个：

1.1 dts
硬件的相应信息都会写在.dts为后缀的文件中，每一款硬件可以单独写一份xxxx.dts，一般在Linux源码中存在大量的dts文件，对于arm架构可以在arch/arm/boot/dts找到相应的dts，一个dts文件对应一个ARM的machie。

1.2 dtsi
值得一提的是，对于一些相同的dts配置可以抽象到dtsi文件中，然后类似于C语言的方式可以include到dts文件中，类似于C语言头文件,对于同一个节点的设置情况，dts中的配置会覆盖dtsi中的配置;

1.3 dtc
dtc是编译dts的工具，可以在Ubuntu系统上通过指令apt-get install device-tree-compiler安装dtc工具，不过在内核源码scripts/dtc路径下已经包含了dtc工具;

1.4 dtb
dtb(Device Tree Blob)，dts经过dtc编译之后会得到dtb文件，dtb文件是二进制格式的, dtb通过Bootloader引导程序加载到内核。所以Bootloader需要支持设备树才行；Kernel也需要加入设备树的支持;

三、设备树dts的结构框架

/dts-v1/;
/ {node1 {a-string-property = "A string";a-string-list-property = "first string", "second string";// hex is implied in byte arrays. no '0x' prefix is requireda-byte-data-property = [01 23 34 56];child-node1 {first-child-property;second-child-property = <1>;a-string-property = "Hello, world";};child-node2 {};};node2 {an-empty-property;a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */child-node1 {};};
};

device tree的基本单元是node。这些node被组织成树状结构，除了root node，每个node都只有一个parent。一个device tree文件中只能有一个root node。
每个node中包含了若干的property/value来描述该node的一些特性。每个node用节点名字（node name）标识，节点名字的格式是node-name@unit-address。
如果该node没有reg属性（后面会描述这个property），那么该节点名字中必须不能包括@和unit-address。unit-address的具体格式是和设备挂在那个bus上相关。
例如对于cpu，其unit-address就是从0开始编址，以此加一。而具体的设备，例如以太网控制器，其unit-address就是寄存器地址。root node的node name是确定的，必须是“/”。
也就是说设备树源文件的结构为：

1个root节点”/”;
root节点下面含一系列子节点，“node1” and “node2”
节点node1和下又含有一系列子节点，“child-node1” and “child-node2”
各个节点都有一系列属性
这些属性可能为空，如an-empty-property
可能为字符串，如a-string-property
可能为字符串树组，如a-string-list-property
可能为Cells（由u32整数组成），如second-child-property

可以直接打开一个（rk3288）dts文件来看一下。

四、设备树dts的基本语法

在dts文件中，一个node被定义成：

[label:] node-name[@unit-address] {[properties definitions][child nodes]
}

“[]”表示option，因此可以定义一个只有node name的空节点，label方便在dts文件中引用
基本数据类型：

text string（以null结束），以双引号括起来，如：
string-property = “a string”
cells 是32位无符号整形数，以尖括号括起来，如
cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>
binary data 以方括号括起来，如：
binary-property = [0x01 0x23 0x45 0x67];
不同类型数据可以在同一个属性中存在，以逗号分格，如：
mixed-property = “a string”, [0x01 0x23 0x45 0x67], <0x12345678>;
多个字符串组成的列表也使用逗号分格，如：
string-list = “red fish”,“blue fish”;

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浅析Linux设备树dts相关知识

一、设备树dts的基本知识

二、设备树dts的相关文件

三、设备树dts的结构框架

四、设备树dts的基本语法

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