设备树(Device Tree)的主要作用是用来描述嵌入式系统硬件配置的一种机制,特别是在Linux内核环境中。它的关键优势和功能包括:
1. **硬件描述标准化**:
设备树以一种标准的、平台无关的方式来描述硬件平台的拓扑结构和配置细节,比如CPU、内存、总线、外设、中断控制器、GPIO控制器、I²C总线上的设备以及其他任何与系统相关的硬件资源。
2. **解耦硬件和软件**:
设备树允许硬件配置与操作系统内核分离,不同的硬件平台只需要提供相应的设备树描述文件,无需修改内核源代码,这样极大地简化了针对多种硬件平台的操作系统移植和维护。
3. **减少冗余**:
在设备树引入之前,许多板级硬件信息需要硬编码在内核模块或板级支持包(Board Support Package, BSP)中,导致大量重复代码。设备树消除了这种冗余,一个芯片可以在多个不同的开发板上复用,只需要一个设备树文件描述各自的板级差异。
4. **动态配置**:
设备树在系统启动时由bootloader加载到内存中,并由操作系统内核解析。内核可以根据设备树提供的信息动态地初始化和管理硬件设备,包括分配内存、设置中断、挂载驱动等。
5. **灵活性增强**:
设备树结构灵活,能够适应硬件配置的变化,例如增加或移除设备时,只需更新设备树文件,不需要重新编译整个内核。
总之,设备树的设计旨在简化操作系统与硬件平台的集成,提高可移植性和灵活性,并减少因硬件变更而引发的软件复杂性。设备树源文件(.dts)经过设备树编译器(Device Tree Compiler, DTC)转换成二进制设备树Blob(.dtb),然后在系统启动时被加载并解析。 |