Linux引入设备树(Device Tree,简称DT)的主要原因是为了解决内核代码中硬编码硬件细节的问题,提高系统的灵活性和可维护性。以下是详细介绍:
引入原因
- 减少代码冗余:在传统的Linux内核中,硬件细节如platform设备、resource、i2c_board_info等被硬编码在arch/arm/plat-xxx和arch/arm/mach-xxx等目录下,导致代码量大且重复。
- 提高可维护性:采用设备树后,硬件细节通过设备树文件(.dts)传递,减少了内核中的冗余编码,从而降低了维护成本。
- 解决冲突问题:设备树机制使得多个开发者维护同一硬件配置时更加容易,减少了代码冲突的可能性。
设备树的基本概念
- 设备树文件(.dts):描述硬件信息的文本文件,每个硬件平台可以有自己的.dts文件。
- 设备树编译器(dtc):用于编译.dts文件生成设备树二进制文件(.dtb)。
- 设备树对象文件(.dtbo):通过dtc编译后的二进制格式,由bootloader加载到内核。
优势
- 平台识别:设备树使得内核能够识别特定硬件平台,减少了内核与硬件的耦合。
- 实时配置:允许在运行时配置硬件,提高了系统的灵活性。
- 设备植入:通过设备树,可以将硬件设备的信息植入到内核中,简化了设备驱动的开发。
应用场景
- 嵌入式系统:在嵌入式系统中,设备树用于传递硬件拓扑和硬件资源信息,帮助内核正确初始化硬件。
- 初始化阶段:在内核启动阶段,bootloader将设备树信息传递给内核,内核根据这些信息识别和配置硬件设备。
通过引入设备树,Linux内核能够更加灵活地支持多种硬件平台,同时简化了硬件相关的开发和维护工作。