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Linux，作為開源操作系統(tǒng)的佼佼者，通過引入設(shè)備樹（Device Tree）機(jī)制，為這一難題提供了優(yōu)雅的解決方案
本文將深入探討Linux下的設(shè)備樹源文件（DTS）和設(shè)備樹二進(jìn)制文件（DTB）的核心概念、作用、以及如何在實(shí)際開發(fā)中進(jìn)行有效應(yīng)用，揭示其在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)及高性能計(jì)算平臺(tái)中的不可或缺性
一、設(shè)備樹概述：從硬件抽象到軟件管理 設(shè)備樹（Device Tree）是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于描述硬件平臺(tái)的硬件配置信息，包括CPU、內(nèi)存、外設(shè)（如GPIO、UART、I2C等）的層次結(jié)構(gòu)和屬性
它的出現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)BIOS或UEFI配置方式在復(fù)雜硬件平臺(tái)上的局限性，特別是在嵌入式系統(tǒng)和ARM架構(gòu)的服務(wù)器上，設(shè)備樹的靈活性和可擴(kuò)展性顯得尤為重要
設(shè)備樹的核心理念是將硬件信息從內(nèi)核代碼中分離出來，使得同一套內(nèi)核代碼可以支持多種硬件配置，極大地提高了內(nèi)核的可移植性和維護(hù)性
在Linux系統(tǒng)中，設(shè)備樹的信息通過DTS文件和編譯生成的DTB文件傳遞給內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了硬件信息的動(dòng)態(tài)加載和配置
二、DTS文件：設(shè)備樹的文本表示 DTS文件（Device Tree Source）是設(shè)備樹的文本描述形式，使用一種類似于C語言的語法來定義硬件組件及其屬性
每個(gè)DTS文件通常對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的硬件平臺(tái)或板卡，包含了該平臺(tái)的所有硬件組件的詳細(xì)配置信息
1. DTS文件結(jié)構(gòu) - 根節(jié)點(diǎn)：通常以/表示，代表整個(gè)硬件系統(tǒng)的頂層
- 子節(jié)點(diǎn)：代表具體的硬件設(shè)備或總線，如/soc（系統(tǒng)級(jí)芯片）、`/cpus`（CPU集合）、`/memory`（內(nèi)存區(qū)域）等
- 屬性：描述節(jié)點(diǎn)特性，如compatible（兼容性字符串）、`reg`（寄存器地址和大小）、`interrupts`（中斷號(hào)）等
2. 示例解析 一個(gè)簡(jiǎn)單的DTS文件片段可能如下所示： /dts-v1/; / { model = My Custom Board; compatible = vendor,mycustomboard; cpus{ #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; cpu0: cpu@0 { device_type = cpu; compatible = arm,cortex-a9; reg = <0x0 0x10000000>; }; }; soc{ compatible = vendor,soc; #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; uart0: serial@101f0000{ compatible = ns16550a; reg = <0x101f0000 0x1000>; interrupt-parent = <&intc>; interrupts = <0 4>; }; }; }; 上述示例展示了如何定義一個(gè)簡(jiǎn)單的硬件平臺(tái)，包括CPU配置和UART串行端口配置
三、DTB文件：設(shè)備樹的二進(jìn)制表示 DTS文件雖然易于人類閱讀和編輯，但計(jì)算機(jī)無法直接解析
因此，需要使用DTC（Device Tree Compiler）工具將DTS文件編譯成DTB（Device Tree Blob）文件，這是一種二進(jìn)制格式，內(nèi)核能夠直接讀取并解析
1. 編譯過程 編譯DTS文件到DTB文件的命令通常如下：
