linux设备树简析
1.什么是设备树
设备树(Device Tree)，将这个词分开就是“设备”和“树”，描述设备树的文件叫做 DTS(Device Tree Source)，这个 DTS 文件采用树形结构描述板级设备，也就是开发板上的设备信息，比如CPU 数量、 内存基地址、 IIC 接口上接了哪些设备、 SPI 接口上接了哪些设备等等。
2. DTS、 DTB 和 DTC
DTS 是设备树源码文件， DTB 是将DTS 编译以后得到的二进制文件。将.c 文件编译为.o 需要用到 gcc 编译器，那么将.dts 编译为.dtb需要什么工具呢？需要用到 DTC 工具！ DTC 工具源码在 Linux 内核的 scripts/dtc 目录下，如果要编译 DTS 文件的话只需要进入到 Linux 源码根目录下，然后执行如下命令：
make all
或者：
make dtbs
“make all”命令是编译 Linux 源码中的所有东西，包括 zImage， .ko 驱动模块以及设备
树，如果只是编译设备树的话建议使用“make dtbs”命令。
3.标准属性
1.compatible : compatible 属性也叫做“兼容性”属性，这是非常重要的一个属性！ compatible 属性的值是一个字符串列表， compatible 属性用于将设备和驱动绑定起来。字符串列表用于选择设备所要使用的驱动程序， compatible 属性的值格式如下所示：
"manufacturer,model"
其中 manufacturer 表示厂商， model 一般是模块对应的驱动名字。比如 imx6ull-alientekemmc.dts 中 sound 节点是 I.MX6U-ALPHA 开发板的音频设备节点， I.MX6U-ALPHA 开发板上的音频芯片采用的欧胜(WOLFSON)出品的 WM8960， sound 节点的 compatible 属性值如下：
compatible = "fsl,imx6ul-evk-wm8960","fsl,imx-audio-wm8960";
属性值有两个，分别为“fsl,imx6ul-evk-wm8960”和“fsl,imx-audio-wm8960”，其中“fsl”表示厂商是飞思卡尔，“imx6ul-evk-wm8960”和“imx-audio-wm8960”表示驱动模块名字。 sound这个设备首先使用第一个兼容值在 Linux 内核里面查找，看看能不能找到与之匹配的驱动文件，如果没有找到的话就使用第二个兼容值查。
一般驱动程序文件都会有一个 OF 匹配表，此 OF 匹配表保存着一些 compatible 值，如果设
备节点的 compatible 属性值和 OF 匹配表中的任何一个值相等，那么就表示设备可以使用这个
驱动。比如在文件 imx-wm8960.c 中有如下内容：
static const struct of_device_id imx_wm8960_dt_ids[] = {
{ .compatible = "fsl,imx-audio-wm8960", },
{ /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, imx_wm8960_dt_ids);
static struct platform_driver imx_wm8960_driver = {
.driver = {
.name = "imx-wm8960",
.pm = &snd_soc_pm_ops,
.of_match_table = imx_wm8960_dt_ids,
},
.probe = imx_wm8960_probe,
.remove = imx_wm8960_remove,
}
数组 imx_wm8960_dt_ids 就是 imx-wm8960.c 这个驱动文件的匹配表，此
匹配表只有一个匹配值“fsl,imx-audio-wm8960”。如果在设备树中有哪个节点的 compatible 属
性值与此相等，那么这个节点就会使用此驱动文件。
2.modle:model 属性值也是一个字符串，一般 model 属性描述设备模块信息，比如名字什么的，比
如：
model = "wm8960-audio";
3.status:status 属性看名字就知道是和设备状态有关的， status 属性值也是字符串，字符串是设备的
状态信息，可选的状态如表 43.3.3.1 所示：
| 值 | 描述 |
|---|---|
| “okay” | 表明设备是可操作的 |
| “disabled” | 表明设备当前是不可操作的，但是在未来可以变为可操作的，比如热插拔设备插入以后。至于 disabled 的具体含义还要看设备的绑定文档 |
| “fail” | 表明设备不可操作，设备检测到了一系列的错误，而且设备也不大可能变得可操作。 |
| “fail-sss” | 含义和“fail”相同，后面的 sss 部分是检测到的错误内容 |
4.#address-cells 和#size-cells:这两个属性的值都是无符号 32 位整形， #address-cells 和#size-cells 这两个属性可以用在任何拥有子节点的设备中，用于描述子节点的地址信息。 #address-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中地址信息所占用的字长(32 位)， #size-cells 属性值决定了子节点 reg 属性中长度信息所占的字长(32 位)。 #address-cells 和#size-cells 表明了子节点应该如何编写 reg 属性值，一般 reg 属性都是和地址有关的内容，和地址相关的信息有两种：起始地址和地址长度， reg 属性的格式一为：
reg = <address1 length1 address2 length2 address3 length3……>
每个“address length”组合表示一个地址范围，其中 address 是起始地址， length 是地址长
度， #address-cells 表明 address 这个数据所占用的字长， #size-cells 表明 length 这个数据所占用
的字长，比如:
spi4 {
compatible = "spi-gpio";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
gpio_spi: gpio_spi@0 {
compatible = "fairchild,74hc595";
reg = <0>;
};
};
aips3: aips-bus@02200000 {
compatible = "fsl,aips-bus", "simple-bus";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
dcp: dcp@02280000 {
compatible = "fsl,imx6sl-dcp";
reg = <0x02280000 0x4000>;
};
};
节点 spi4 的#address-cells = <1>， #size-cells = <0>，说明 spi4 的子节点 reg 属性中起始地址所占用的字长为 1，地址长度所占用的字长为 0。
子节点 gpio_spi: gpio_spi@0 的 reg 属性值为 <0>，因为父节点设置了#addresscells = <1>， #size-cells = <0>，因此 addres=0，没有 length 的值，相当于设置了起始地址，而没有设置地址长度。
设置 aips3: aips-bus@02200000 节点#address-cells = <1>， #size-cells = <1>，说明 aips3: aips-bus@02200000 节点起始地址长度所占用的字长为 1，地址长度所占用的字长也为 1。
子节点 dcp: dcp@02280000 的 reg 属性值为<0x02280000 0x4000>，因为父节点设置了#address-cells = <1>， #size-cells = <1>， address= 0x02280000， length= 0x4000，相当于设置了起始地址为 0x02280000，地址长度为 0x40000。
5.reg:reg 属性的值一般是(address， length)对。 reg 属性一般用于描
述设备地址空间资源信息，一般都是某个外设的寄存器地址范围信息，比如在 imx6ull.dtsi 中有
如下内容：
uart1: serial@02020000 {
compatible = "fsl,imx6ul-uart",
"fsl,imx6q-uart", "fsl,imx21-uart";
reg = <0x02020000 0x4000>;
interrupts = <GIC_SPI 26 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_UART1_IPG>,
<&clks IMX6UL_CLK_UART1_SERIAL>;
clock-names = "ipg", "per";
status = "disabled";
};
上述代码是节点 uart1， uart1 节点描述了 I.MX6ULL 的 UART1 相关信息，重点是第 326 行的 reg 属性。其中 uart1 的父节点 aips1: aips-bus@02000000 设置了#address-cells = <1>、 #sizecells = <1>，因此 reg 属性中 address=0x02020000， length=0x4000。查阅《I.MX6ULL 参考手册》可知， I.MX6ULL 的 UART1 寄存器首地址为 0x02020000，但是 UART1 的地址长度(范围)并没有 0x4000 这么多，这里我们重点是获取 UART1 寄存器首地址。
6.ranges:ranges属性值可以为空或者按照(child-bus-address,parent-bus-address,length)格式编写的数字矩阵， ranges 是一个地址映射/转换表， ranges 属性每个项目由子地址、父地址和地址空间长度
这三部分组成：
hild-bus-address：子总线地址空间的物理地址，由父节点的#address-cells 确定此物理地址所占用的字长。
parent-bus-address： 父总线地址空间的物理地址，同样由父节点的#address-cells 确定此物理地址所占用的字长。
length： 子地址空间的长度，由父节点的#size-cells 确定此地址长度所占用的字长。如果 ranges 属性值为空值，说明子地址空间和父地址空间完全相同，不需要进行地址转换，对于我们所使用的 I.MX6ULL 来说，子地址空间和父地址空间完全相同，因此会在 imx6ull.dtsi中找到大量的值为空的 ranges 属性，如下所示：
soc {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "simple-bus";
interrupt-parent = <&gpc>;
ranges;
......
}
定义了 ranges 属性，但是 ranges 属性值为空。
ranges 属性不为空的示例代码如下所示：
soc {
compatible = "simple-bus";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges = <0x0 0xe0000000 0x00100000>;
serial {
device_type = "serial";
compatible = "ns16550";
reg = <0x4600 0x100>;
clock-frequency = <0>;
interrupts = <0xA 0x8>;
interrupt-parent = <&ipic>;
};
};
节点 soc 定义的 ranges 属性，值为<0x0 0xe0000000 0x00100000>，此属性值指定了一个 1024KB(0x00100000)的地址范围，子地址空间的物理起始地址为 0x0，父地址空间的物理起始地址为 0xe0000000。
serial 是串口设备节点， reg 属性定义了 serial 设备寄存器的起始地址为 0x4600，寄存器长度为 0x100。经过地址转换， serial 设备可以从 0xe0004600 开始进行读写操作，0xe0004600=0x4600+0xe0000000。