本页介绍了如何为新机器编写设备树。它旨在提供设备树概念的概述以及它们如何用于描述机器。

有关设备树数据格式的完整技术说明，请参阅ePAPR v1.1规范。 ePAPR规范涵盖了比本页面涵盖的基本主题更多的细节，请参阅此页面以获取本页面未涵盖的更高级用法。 ePAPR目前正在使用Devicetree规范文档的新名称进行更新。

1 基本数据格式

设备树是节点和属性的简单树形结构。属性是键值对，节点可能包含属性和子节点。例如，以下是.dts格式的简单树：

/dts-v1/;/ {node1 {a-string-property = "A string";a-string-list-property = "first string", "second string";// hex is implied in byte arrays. no '0x' prefix is requireda-byte-data-property = [01 23 34 56];child-node1 {first-child-property;second-child-property = <1>;a-string-property = "Hello, world";};child-node2 {};};node2 {an-empty-property;a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */child-node1 {};};
};

这棵树显然没用，因为它没有描述任何东西，但它确实显示了节点和属性的结构。含有：

单个根节点：“/”
一对子节点：“node1”和“node2”
node1 的几个孩子：“child-node1”和“child-node2”
一堆散落在树上的属性。

属性是简单的键值对，其值可以是空的或包含任意字节流。虽然数据类型不会编码到数据结构中，但有一些基本数据表示可以在设备树源文件中表示。

文本字符串（空终止）用双引号表示：

string-property = "a string";

'Cells'是由尖括号分隔的32位无符号整数：

cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>;

二进制数据用方括号分隔：

binary-property = [0x01 0x23 0x45 0x67];

不同表示的数据可以使用逗号连接在一起：

mixed-property = "a string", [0x01 0x23 0x45 0x67], <0x12345678>;

逗号也用于创建字符串列表：

string-list = "red fish", "blue fish";

2 基本概念

要了解如何使用设备树，我们将从一个简单的机器开始，并构建一个设备树来逐步描述它。

2.1 样机

考虑下面的虚拟机器（松散地基于ARM Versatile），由“Acme”制造并命名为“Coyote's Revenge”：

一个32位ARM CPU
处理器本地总线连接到内存映射串行端口，spi总线控制器，i2c控制器，中断控制器和外部总线桥
基于0的256MB SDRAM
2个串口，基于0x101F1000和0x101F2000
GPIO控制器基于0x101F3000
基于0x10170000的SPI控制器和以下设备
带SS引脚连接到GPIO＃1的MMC插槽
带以下设备的外部总线桥
SMC SMC91111以太网设备连接到基于0x10100000的外部总线
基于0x10160000的i2c控制器和以下设备
Maxim DS1338实时时钟。响应从机地址1101000（0x58）
基于0x30000000的64MB NOR闪存

2.2 初始结构

第一步是为机器铺设一个骨架结构。这是有效设备树所需的最低限度结构。在这个阶段，你想唯一标识机器。

/dts-v1/;/ {compatible = "acme,coyotes-revenge";
};

compatible指定系统的名称。它包含一个字符串，格式为“<制造商>，<模型>“。指定确切的设备并包含制造商名称以避免命名空间冲突很重要。由于操作系统将使用兼容值来决定如何在机器上运行，将正确的数据放入此属性非常重要。

从理论上说，兼容性是OS需要唯一标识一台机器的所有数据。如果所有的机器细节都是硬编码的，那么操作系统可以专门针对顶级兼容属性中的“acme,coyotes-reveng”。

2.3 CPU

下一步是描述每个CPU。添加一个“cpus”的容器节点，其中包含每个CPU子节点。在本例里，该系统是ARM的双核Cortex A9系统。

/dts-v1/;/ {compatible = "acme,coyotes-revenge";cpus {cpu@0 {compatible = "arm,cortex-a9";};cpu@1 {compatible = "arm,cortex-a9";};};
};

每个cpu节点中的兼容属性是一个字符串，它以<manufacturer>，<model>的形式指定确切的cpu模型，就像顶层的兼容属性一样。

稍后将向cpu节点添加更多属性，但我们首先需要讨论更多基本概念。

2.4 节点名称

值得花点时间谈谈命名约定。每个节点都必须具有 <name> [@ <unit-address>] 形式的名称。

<name>是一个简单的ascii字符串，最长可达31个字符。通常，节点根据它代表的设备类型命名。例如，一个3com以太网适配器的节点将使用 ethernet 名称，而不是3com509。

如果节点描述具有地址的设备，则包括单元地址。通常，单元地址是用于访问设备的主要地址，并列在节点的reg属性中。我们将在后续博文介绍reg属性。

同级节点必须是唯一命名的，但只要地址不同（即serial @ 101f1000和serial @ 101f2000），多个节点是可以使用相同名称的。

有关节点命名的完整详细信息，请参阅ePAPR规范的第2.2.1节。

2.5 设备

系统中的每个设备都由设备树节点表示。下一步是使用每个设备的节点填充树。现在，新节点将保持为空，直到我们可以讨论如何处理地址范围和irq。

/dts-v1/;/ {compatible = "acme,coyotes-revenge";cpus {cpu@0 {compatible = "arm,cortex-a9";};cpu@1 {compatible = "arm,cortex-a9";};};serial@101F0000 {compatible = "arm,pl011";};serial@101F2000 {compatible = "arm,pl011";};gpio@101F3000 {compatible = "arm,pl061";};interrupt-controller@10140000 {compatible = "arm,pl190";};spi@10115000 {compatible = "arm,pl022";};external-bus {ethernet@0,0 {compatible = "smc,smc91c111";};i2c@1,0 {compatible = "acme,a1234-i2c-bus";rtc@58 {compatible = "maxim,ds1338";};};flash@2,0 {compatible = "samsung,k8f1315ebm", "cfi-flash";};};
};

在此树中，已为系统中的每个设备添加了一个节点，层次结构反映了设备连接到系统的方式。即外部总线上的设备是外部总线节点的子设备，i2c设备是i2c总线控制器节点的子设备。通常，层次结构从CPU的角度表示系统的视图。

此树在此时无效。它缺少有关设备之间连接的信息。该数据将在稍后添加。

在这棵树中要注意的一些事情：

每个设备节点都具有 compatible 的属性。
flash节点在兼容属性中有2个字符串。请继续阅读下一节以了解原因。
如前所述，节点名称反映了设备的类型，而不是特定的模型。有关应尽可能使用的已定义通用节点名称列表，请参阅ePAPR规范的第2.2.2节。

2.6 了解兼容的属性

树中表示设备的每个节点都需要具有 compatible 属性。compatible 是操作系统用来决定绑定到设备的设备驱动程序的关键。

compatible 是一个字符串列表。列表中的第一个字符串指定节点以 "<manufacturer>,<model>" 形式表示的确切设备。以下字符串表示设备兼容的其他设备。

例如，飞思卡尔MPC8349片上系统（SoC）具有串行器件，该器件实现了美国国家半导体 ns16550寄存器接口。因此，MPC8349串行设备的兼容属性应为： compatible = "fsl,mpc8349-uart", "ns16550"。在这种情况下，fsl,mpc8349-uart 指定确切的器件，ns16550 声明它与美国国家半导体 16550 UART寄存器级兼容。

注意：ns16550 纯粹由于历史原因没有制造商前缀。所有新的兼容值都应使用制造商前缀。

这种做法允许将现有设备驱动程序绑定到较新的设备，同时仍然唯一地标识确切的硬件。

警告：不要使用通配符兼容值，例如“fsl，mpc83xx-uart”或类似值。硅供应商总是会做出改变，在改变它的时候为时已晚，打破了你的通配符假设。相反，选择特定的硅实现并使所有后续芯片与之兼容。

原文：https://elinux.org/Device_Tree_Usage

其他关于设备树的教程：

[1] A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part I ，http://xillybus.com/tutorials/device-tree-zynq-1

[2] A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part II，http://xillybus.com/tutorials/device-tree-zynq-2

[3] A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part III，http://xillybus.com/tutorials/device-tree-zynq-3

[4] A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part IV，http://xillybus.com/tutorials/device-tree-zynq-4

[5] A Tutorial on the Device Tree (Zynq) -- Part V，http://xillybus.com/tutorials/device-tree-zynq-5

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