在Linux系統中，設備樹（Device Tree，簡稱DT）和設備樹二進制文件（Device Tree Blob，簡稱DTB）是用于描述和管理硬件配置的重要機制，尤其在嵌入式系統和ARM架構的設備中廣泛應用。以下是對DTS和DTB的詳細解析：
什么是DTS（Device Tree Source）？
- 定義：DTS是Linux系統中用于描述硬件配置的一種數據結構，通常以.dts為擴展名。它是設備樹（Device Tree）的源代碼形式，通過編譯后會生成DTB文件，供Linux內核在啟動時使用。
- 主要作用：
- 硬件抽象：將硬件配置與內核代碼分離。
- 平臺無關性：同一內核可以支持不同硬件平臺。
- 減少內核移植工作：修改DTS文件而非內核代碼。
DTS的基本結構
一個典型的DTS文件包含以下部分：
/dts-v1/;：設備樹版本聲明。/：根節點。model：板卡型號。compatible：兼容性標識。cpus：CPU節點。memory：內存節點。serial：串口設備節點。
如何使用DTS？
- 編寫DTS文件：創建一個.dts文件描述你的硬件配置。
- 編譯DTS為DTB：使用設備樹編譯器(DTC)將DTS編譯為DTB。
dtc -I dts -O dtb -o myboard.dtb myboard.dts
- 使用DTB文件：
- 對于U-Boot：
bootz 0x82000000 - 0x83000000
- 直接加載：
bootm <kernel_addr> - <dtb_addr>
- 查看設備樹：
- 查看
/sys/firmware/devicetree/base目錄。
- 使用
dtc反編譯DTB。
DTB（Device Tree Blob）解析
- 什么是DTB？
- DTB是DTS經過編譯后得到的二進制文件，可以直接被內核加載和使用。
- DTB的結構：
- Header：包含魔數、總大小、結構偏移、字符串偏移等信息。
- Device Tree Structure：每個節點都被描述為一個
struct，節點之間可以嵌套。
- Device Tree Strings：存儲重復字符串，以節省空間。
- Memory Reserve Map：描述保留的內存部分。
DTB的優勢
- 硬件抽象：提供了一種統一的方式來描述不同平臺的硬件配置，簡化了內核的移植工作。
- 靈活性：通過修改設備樹文件，可以在不更改內核代碼的情況下調整硬件配置。
- 可維護性：設備樹文件易于閱讀和維護，有助于團隊協作。
常見問題及解決方法
- 設備無法啟動：可能是DTS文件中的地址或兼容性設置不正確。解決方法包括檢查
compatible屬性和reg屬性設置。
- 驅動程序無法加載：可能是DTS文件中沒有正確描述設備，或者驅動程序未編譯進內核。解決方法包括確保DTS文件中有正確的設備節點和屬性，檢查內核配置。
- 硬件資源沖突：多個設備使用了相同的物理地址。解決方法是為每個設備分配唯一的地址范圍。
通過以上解析，我們可以看到Linux DTS和DTB在內核啟動和硬件管理中的核心作用，以及它們在提高系統可維護性和靈活性方面的顯著優勢。
