一个设备树的全景视图
设备树和驱动
| 特性 | 设备树（Device Tree） | 驱动（Driver） | |
|---|---|---|---|
| 职责 | 描述硬件配置 | 控制和管理硬件设备 | |
| 内容 | 硬件地址、中断号、时钟等 | 初始化代码、操作函数、中断处理等 | |
| 形式 | 文本文件（.dts）或二进制文件（.dtb） | 内核模块代码（.c 文件） | |
| 加载时机 | 在内核启动时由 Bootloader 传递给内核 | 在内核启动或模块加载时初始化 | |
| 可移植性 | 提高内核的可移植性，同一内核支持不同硬件 | 依赖设备树提供的硬件信息 |
设备树与驱动的联系
设备树为驱动提供硬件信息：
- 驱动通过设备树获取硬件的寄存器地址、中断号、时钟等资源。
- 设备树中的
compatible属性用于匹配驱动和设备。
驱动依赖设备树：
- 在嵌入式 Linux 中，设备树是驱动获取硬件信息的主要方式。
- 驱动通过内核提供的 API（如
of_*系列函数）从设备树中读取信息。
共同完成硬件管理：
- 设备树描述硬件，驱动操作硬件，二者协作完成硬件的初始化和控制。
例子_简单版
设备树（.dts）驱动（.c）1
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7&i2c1 {
status = "okay";
eeprom@50 {
compatible = "atmel,24c02";
reg = <0x50>;
};
};总结1
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36#include <linux/module.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/of.h>
static int eeprom_probe(struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *id) {
printk("EEPROM probed!\n");
// 初始化硬件
return 0;
}
static int eeprom_remove(struct i2c_client *client) {
printk("EEPROM removed!\n");
// 释放资源
return 0;
}
static const struct of_device_id eeprom_match[] = {
{ .compatible = "atmel,24c02" },
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, eeprom_match);
static struct i2c_driver eeprom_driver = {
.probe = eeprom_probe,
.remove = eeprom_remove,
.driver = {
.name = "eeprom",
.of_match_table = eeprom_match,
},
};
module_i2c_driver(eeprom_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("EEPROM Driver");
设备树 描述硬件信息，驱动 控制硬件设备。
设备树通过 compatible 属性与驱动匹配，驱动通过设备树获取硬件资源。
二者共同协作，完成硬件的初始化和操作。例子_复杂版
举例子稍微复杂例子，能体现出，设备树的配置信息如何被驱动识别，解析，处理的。
- 设备树描述硬件，驱动操作硬件，二者协作完成硬件的初始化和控制。
这个例子将涉及一个假设的 多功能设备，它包含以下功能：
一个 I2C 接口 的传感器。
一个 GPIO 引脚 用于控制设备状态。
一个 中断引脚 用于触发事件。
设备树（.dts）
设备树描述硬件信息，包括 I2C 地址、GPIO 引脚、中断号等。
1 | { |
设备树解析
compatible：”mycompany,my-sensor”，用于匹配驱动。
reg：I2C 设备的地址为 0x50。
interrupt-parent：中断控制器是 gpio1。
interrupts：中断引脚是 gpio1 的第 5 个引脚，触发方式为上升沿。
vdd-supply：设备的电源由 vdd_3v3 提供。
gpios：设备的控制引脚是 gpio2 的第 3 个引脚，高电平有效。
驱动（.c）
驱动通过设备树获取硬件信息，并初始化设备。
1 | #include <linux/module.h> |
驱动解析设备树的过程
匹配设备：
驱动通过 of_device_id 中的 compatible 属性与设备树中的节点匹配。
匹配成功后，调用 probe 函数。
获取 GPIO：
使用 devm_gpiod_get 从设备树中获取 GPIO 控制引脚。
获取电源：
使用 devm_regulator_get 从设备树中获取电源。
获取中断：
使用 gpiod_to_irq 将 GPIO 引脚转换为中断号。
使用 devm_request_irq 注册中断处理函数。
初始化设备：
设置 GPIO 引脚状态。
使能电源。
总结
设备树 描述了硬件的详细信息（如 I2C 地址、GPIO 引脚、中断号等）。
驱动 通过内核提供的 API（如 devm_gpiod_get、devm_regulator_get、gpiod_to_irq 等）解析设备树中的信息，并初始化硬件。
设备树和驱动共同协作，完成硬件的配置和管理。
通过这个复杂一点的例子，可以更清楚地看到设备树和驱动如何配合工作，实现硬件的识别、解析和处理。
dts和硬件层的衔接
dts文件，靠软件层衔接的是驱动，那么另一层次呢？靠近硬件那一层和谁是关联（或者什么文档，也就是谁来决定dts的，或者dts应该根据谁来写类似这样的关联方）
1 | 在Linux系统中，设备树（Device Tree）用于描述硬件平台的配置信息，特别是对于嵌入式系统。设备树的描述文件通常以`.dts`（Device Tree Source）格式存在，并通过设备树编译器（DTC）编译为二进制格式的`.dtb`（Device Tree Blob），供内核在启动时使用。 |
举例_硬件和dts
硬件结构
1个双核ARM Cortex-A932位处理器；
ARM本地总线上的内存映射区域分布有两个串口（分别位于0x101F1000和0x101F2000）GPIO控制器（位于0x101F3000）SPI控制器（位于0x10170000）
中断控制器（位于0x10140000）
外部总线桥上连接的设备如下：
SMC SMC91111以太网（位于0x10100000）I2C控制器（位于0x10160000）
64MB NOR Flash（位于0x30000000）
外部总线桥上连接的I2C控制器所对应的I2C总线上又连接了Maxim DS1338实时钟（I2C地址为0x58）
具体如下图所示；
设备树dts文件
那么，如何将上面的硬件结构，通过设备树语言描述成dts文件呢？具体我实现在下图，并且做出了详细的解释。其中需要注意的有以下几个属性：
compatitable：兼容性属性；#address-cells,#size-cells：地址编码所采用的格式；节点名称@节点地址：例如gpio@101f3000，这里名称和地址要和实际的对应起来；标签：例如interrupt-parent = <&intc>;，这这里的intc就是一个标签(label)，通过&可以获取它的值，这里可以简单的理解成一个变量，然后在下面需要对这个标签进行另外的解析，例如intc:interrupt-controller@10140000；所以，这两个地方的intc都是对应起来的。
最后，具体的实现可以参考下图；
参考
设备树与驱动的关系、设备树参数的介绍:https://zhuanlan.zhihu.com/p/8598598018
linux设备树dts文件详解：https://blog.csdn.net/weixin_42031299/article/details/125813060
linux 驱动简单案例：https://www.cnblogs.com/han-guang-xue/p/15769229.html
在Linux下写一个简单的驱动程序:https://www.cnblogs.com/kn-zheng/p/17168166.html
Linux 设备树语法（.dts）及如何从设备树获取节点信息：https://www.cnblogs.com/fortunely/p/16405592.html#a-of_get_property
Linux dts 设备树详解(二) 动手编写设备树dts：https://blog.csdn.net/u010632165/article/details/91488811
Device Tree (一) - dts基本概念和语法：https://blog.csdn.net/u011456016/article/details/136665769
Linux driver dts使用，实例驱动编写：https://blog.csdn.net/songyulong8888/article/details/78115512