Linux设备树语法详解 _Linux设备树

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，比如exynos4412参考板的板级设备树文件就是"arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts" 。这个文件可以通过$make dtbs命令编译成二进制的.dtb文件供内核驱动使用。
基于同样的软件分层设计的思想，由于一个SoC可能对应多个machine ，如果每个machine的设备树都写成一个完全独立的.dts文件，那么势必相当一些.dts文件有重复的部分，为了解决这个问题， Linux设备树目录把一个SoC公用的部分或者多个machine共同的部分提炼为相应的.dtsi文件。这样每个.dts就只有自己差异的部分，公有的部分只需要"include"相应的.dtsi文件, 这样就是整个设备树的管理更加有序。我这里用`Linux4.8.5源码自带的dm9000网卡为例来分析设备树的使用和移植。这个网卡的设备树节点信息在"Documentation/devicetree/bindings/net/davicom-dm9000.txt"有详细说明，其网卡驱动源码是"drivers/net/ethernet/davicom/dm9000.c" 。

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设备树框架设备树用树状结构描述设备信息，它有以下几种特性

每个设备树文件都有一个根节点，每个设备都是一个节点。
节点间可以嵌套，形成父子关系，这样就可以方便的描述设备间的关系。
每个设备的属性都用一组key-value对(键值对)来描述。
每个属性的描述用;结束

所以，一个设备树的基本框架可以写成下面这个样子

/{//根节点node1{//node1是节点名 ， 是/的子节点key=value;//node1的属性...node2{//node2是node1的子节点key=value;//node2的属性...}}//node1的描述到此为止node3{key=value;...}}

节点名理论个节点名只要是长度不超过31个字符的ASCII字符串即可，此外Linux内核还约定设备名应写成形如<name>[@<unit_address>]的形式，其中name就是设备名， unit_address就是设备地址，如果有应该写上，下面就是典型节点名的写法

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Linux中的设备树还包括几个特殊的节点，比如chosen ， chosen节点不描述一个真实设备，而是用于firmware传递一些数据给OS ，比如bootloader传递内核启动参数给内核

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引用当我们找一个节点的时候，我们必须书写完整的节点路径，这样当一个节点嵌套比较深的时候就不是很方便，所以，设备树允许我们用下面的形式为节点标注引用(起别名) ，借以省去冗长的路径。这样就可以实现类似函数调用的效果。编译设备树的时候，相同的节点的不同属性信息都会被合并到设备节点中，而相同的属性会被覆盖，使用引用可以避免移植者四处找节点，直接在板级.dts增改即可。

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下面的例子中就是直接引用了dtsi中的一个节点，并向其中添加/修改新的属性信息

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KEY在设备树中，键值对是描述属性的方式，比如， Linux驱动中可以通过设备节点中的"compatible"这个属性查找设备节点。Linux设备树语法中定义了一些具有规范意义的属性，包括：compatible, address, interrupt等，这些信息能够在内核初始化找到节点的时候，自动解析生成相应的设备信息。此外，还有一些Linux内核定义好的，一类设备通用的有默认意义的属性，这些属性一般不能被内核自动解析生成相应的设备信息，但是内核已经编写的相应的解析提取函数，常见的有 "mac_addr" ， "gpio" ， "clock" ， "power" 。"regulator" 等等。