1. 设备树基础概念

1.1 什么是设备树 (Device Tree)

设备树（Device Tree，DT）是一种描述硬件资源的数据结构，它使用树形节点来记录系统中所有可发现的硬件设备、内存映射、中断连接、时钟关系等非可枚举信息。设备树源文件（.dts）经过编译生成设备树二进制文件（.dtb），在系统启动时由引导加载程序传递给内核，内核解析该结构完成硬件资源的注册与驱动匹配。

1.2 为什么需要设备树

在设备树出现之前（Linux 2.6 ~ 3.x 早期），ARM 架构的板级支持包（BSP）采用大量 board-*.c 和 mach-*.c 文件硬编码硬件信息。这种模式导致以下严重问题：

1.3 设备树与 ACPI 的区别

ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）是 x86/x86_64 平台的标准硬件抽象接口，与设备树在理念、使用场景和技术实现上有本质差异。以下从多个维度进行对比：

1.4 设备树的核心语法速览

一个典型的设备树节点包含以下要素：

/dts-v1/;

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am33xx";

    cpus {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a8";
            device_type = "cpu";
            reg = <0x00>;
        };
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x20000000>;  /* 512 MB */
    };

    &i2c0 {
        status = "okay";
        clock-frequency = <100000>;
        touchscreen@1a {
            compatible = "ti,tsc2046";
            reg = <0x1a>;
            interrupt-parent = <&gpio1>;
            interrupts = <18 2>;
        };
    };
};

1.5 设备树在驱动移植中的角色

在驱动移植适配工作中，设备树承担以下关键职责：

• 硬件资源描述： 提供寄存器地址范围、中断号、DMA 通道、时钟频率等驱动所需的资源信息。
• 驱动匹配锚点： 驱动通过 of_match_table 中的 compatible 字符串与设备树节点建立绑定关系。
• 平台数据传递： 自定义属性（如 gpio-leds、pinctrl-*）传递板级特定配置，避免硬编码。
• 总线拓扑定义： 描述 I2C、SPI、MMC 等总线上的从设备连接关系，驱动据此枚举子设备。
• 电源域与时钟域： 通过 power-domains、clocks 属性建立设备与电源管理框架的关联。