linux dts 设备树学习

参考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/376755248
https://blog.csdn.net/to_be_better_wen/article/details/128044597

一.设备树简介

 linux设备树 devicetree,设备树的源文件称为DTS.
 linux内核从3.x开始引入设备树概念，用于实现驱动代码与设备信息相分离。 在设备树以前，所有关于设备的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。
 设备树用来描述SoC硬件外设的数据结构(以文本的形式),硬件的细节可以直接通过它传递给Linux(Bootloader会将这棵树传递给内核，然后内核可以识别这颗树),内核会将这些硬件资源和自己的相应的设备原型绑定，

二.DTS文件

1.DTS文件类型

 设备树文件有两种文件，以.dts和.dtsi结尾的文件。dtsi文件通常是用来描述CPU所支持的外设，dts文件通常是用来描述具体单板的硬件资源使用。可以将公共部分抽离出来，一般为一个系列的SOC共有的硬件外设，写成.dtsi(i表示include),方便在具体板机.dts文件中include。这样每个.dts就只有自己差异的部分,共有部分只需要include相应的.dtsi文件，这样使整个设备树的管理更加有序。

在DTS中可描述的信息包括(CPU GPIO 时钟 中断 内存等)

• CPU 的数量和类别；
• 内存基地址和大小；
• 总线和桥；
• 外设连接；
• 中断控制器和中断使用情况；
• GPIO 控制器和 GPIO 使用情况；
• Clock 控制器和 Clock 使用情况。

2.DTS文件布局

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

Device Tree 中的节点信息 示意图：

• 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，即父级节点。一个 device tree 文件中只能有一个 root node，即根节点，必须是/。

• root 结点下面含一系列子结点，本例中为 "node@0" 和 "node@1" ；结点 "node@0" 下又含有一系列子结点，本例中为 "child-node@0"；

• 各结点都有一系列属性。属性（property）值标识了设备的特性，它的值（value）是多种多样的：
  1.可能是空，也就是没有值的定义。例如上图中的 an-cmpty-property ，这个属性没有赋值；
  2.可能是一个 u32、u64 的数值，用尖括号表示（值得一提的是 cell 这个术语，在 Device Tree 表示有几个 32bit 的信息，一个 cell 就是一个u32）。例如#address-cells = <1> 。当然，可能是一个数组。例如<0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x20000000>，“#”是number的意思；
  3.属性值是 binary data，用方括号表示。例如 binary-property = [0x01 0x23 0x45 0x67]
  4.可能是一个字符串，用双引号表示。例如device_type = "memory" ，当然也可能是一个 string list。例如"PowerPC,970"。

• 节点名字的格式是 node-name@unit-address，其中 node-name 就是设备名，最长可以是31个字符长度；unit_address 一般是设备地址，用来唯一标识一个节点；如果设备有 reg 属性，则 unit-address 就是寄存器地址，否则是用于区分的编号。同级别的设备树下（相同级别的子节点）节点名唯一 。

• 可以通过 &label 的形式访问一个带 label 的 node，这种引用是通过 phandle（pointer handle 指针句柄）进行的。例如，上图中的 node1 就是一个 lable，node@0 的子节点 child-node@0 通过 &node1 引用 node@1 节点。经编译后，每一个 phandle 都是一个独一无二的整型值，在后续 kernel 中通过这个特殊的数字间接找到引用的节点。

Device Tree中的节点信息 实例图：

每个设备树文件都有一个根节点(是同一个根节点)，每个设备都是一个节点
有些节点带有unit-address，而有些没有。