linux内核中设备树如何存放

linux内核中设备树如何存放详细介绍

在 Linux 内核中，设备树（Device Tree，DT）的存放和组织遵循特定的目录结构和编译规则，以下是详细说明：

一、
源代码中的设备树文件位置

设备树源文件（.dts 和 .dtsi）主要存放在内核源码的 arch/<架构>/boot/dts/ 目录下，按架构和厂商 / 平台分类：
plaintext

arch/

├── arm/boot/dts/ # ARM架构设备树
│ ├── vendor/ # 厂商目录（如freescale、ti、qcom等）
│ ├── platform/ # 平台相关设备树（如通用ARM平台）
│ ├── <具体开发板>.dts # 开发板专属设备树（如imx6ul-evk.dts）
│ └── *.dtsi # 共享头文件（可被多个.dts包含）
├── arm64/boot/dts/ # ARM64架构设备树
├── x86/boot/dts/ # x86架构设备树（主要用于嵌入式x86平台）
└── ... # 其他架构（如powerpc、mips等）

• .dts 文件：具体开发板或平台的设备树描述，包含硬件节点（如 CPU、外设、总线等）。
• .dtsi 文件：设备树头文件，用于定义可复用的节点（如公共外设配置、CPU 信息），通过 #include 在 .dts 中引用。

二、
编译后的设备树二进制文件（.dtb）

编译内核时，设备树源文件会被编译为二进制格式（DTB，Device Tree Binary），存放位置为：
plaintext

arch/<架构>/boot/dts/<具体.dtb文件>

例如：

• ARM 架构：arch/arm/boot/dts/imx6ul-evk.dtb
• ARM64 架构：arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtb

编译设备树的命令为：
bash

 dtbs 

 ARCH架构 dtbs 

三、
设备树的核心组件与组织方式

1. 分层结构：
   • 根节点（/）：描述整个系统的基本信息（如兼容字符串、型号）。
   • 总线节点（如pci@10000000、i2c@12c0000）：挂载外设的总线控制器。
   • 外设节点：具体设备（如 GPIO、UART、USB 控制器）的配置，包含属性（如compatible、寄存器地址、中断信息）。

2. 复用机制：
   • 通过 #include "xxx.dtsi" 引用公共头文件，避免重复编写通用配置（如 CPU 型号、总线基地址）。
   • 使用 & 符号引用已定义的节点（如修改现有总线节点的子节点）。

3. 设备树叠加（Device Tree Overlays）：
   • 存放在 arch/<架构>/boot/dts/overlays/ 或自定义目录，用于动态修改设备树（如添加 / 删除外设节点），编译后生成 .dtbo 文件。

四、
内核配置与解析

1. 内核配置选项：
   • 启用设备树支持：需配置 CONFIG_OF（Device Tree Support），相关子选项在 Device Drivers > Device Tree Support 中。
   • 具体架构可能需要额外配置（如CONFIG_ARM_DEVICE_TREE 对 ARM 架构）。

2. 启动时加载：
   • 引导程序（如 U-Boot、GRUB）加载对应的 .dtb 文件，并通过启动参数（如dtb=xxx.dtb）传递给内核。
   • 内核在启动阶段通过 of_init() 解析 DTB，生成设备模型（struct device_node）。

五、
文档与工具

• 内核文档：设备树详细规范位于 Documentation/devicetree/ 目录，如：
  • bindings/：各外设的设备树绑定规范（如Documentation/devicetree/bindings/gpio/）。
  • devicetree-basics.rst：设备树基础语法和结构。

• 编译工具：dtc（Device Tree Compiler）用于手动编译 .dts 到 .dtb（通常由内核 Makefile 自动调用）。

总结

设备树在 Linux 内核中的存放结构清晰，按架构和厂商分层组织，源码以 .dts/.dtsi 存在，编译后生成 .dtb 供内核加载。通过复用头文件和分层描述，设备树实现了硬件无关性，简化了多平台适配。如需定制设备树，需在对应架构的 arch/<架构>/boot/dts/ 目录下编写或修改文件，并通过内核配置启用支持。