深入解析Linux DTS驱动的加载过程 (linux dts 驱动加载过程)
在Linux内核中，设备树被广泛用于描述硬件设备的信息。设备树源文件（即.dts文件）提供了硬件设备的详细信息，这些信息包括设备的名称、地址、中断、时钟、电源等。DTS驱动则是根据设备树的信息，将设备树所描述的硬件设备与操作系统进行绑定。
本文将。我们首先会介绍设备树的概念和结构，接着探讨DTS驱动的实现原理，最终通过一个实例来演示DTS驱动的加载过程。
一、设备树的概念和结构
设备树是一个描述硬件设备的二进制文件，它定义了设备的结构、属性和与其他设备的关系。设备树的前身是Open Firmware设备树，在Linux中也被称为“flattened device tree”（简称“fdt”）。
设备树的结构很像树形结构，它由节点（node）和属性（property）组成。设备树中的每个节点都对应了一个硬件设备，节点名称为设备的唯一标识符。节点属性则描述了设备的特性和状态。设备树中的节点和属性通过“路径”来访问，这个路径其实就是节点在树形结构中的位置。例如，在一个系统中访问串口控制器的路径可能是“/soc/serial@12340000”。
设备树的组成部分包括：
1.设备树头（头部）：定义了设备树文件的格式和版本。
2.设备树根节点：是设备树中的更高级别节点，根节点下可以有子节点。
3.设备节点：描述了一个硬件设备，并包括了该设备的属性信息。
4.属性节点：用来描述设备节点中的一个属性，属性包含名称、数据类型和数值等信息。
二、DTS驱动的实现原理
DTS驱动是一种驱动程序，负责将设备树中的描述信息与操作系统进行绑定。DTS驱动由以下两个部分组成：DTS解析函数和DTS绑定函数。
DTS解析函数负责解析设备树的信息，将设备树中的节点、属性等信息转换成C语言中的数据结构。DTS解析函数通常由厂商提供，开发者可根据设备树中的信息编写相应的解析函数。
DTS绑定函数负责将设备树中的信息与操作系统进行绑定。DTS绑定函数在设备驱动程序中实现，是设备驱动程序的一部分。该函数负责设备初始化和工作状态的管理。
在设备树中，每个设备节点都需要被绑定到操作系统的“设备驱动”中。这里的设备驱动可以理解为Linux内核中的设备驱动程序，也可以理解为开发人员自己编写的设备驱动程序。DTS绑定函数的作用是在设备节点与设备驱动程序之间建立映射关系，使得设备节点对应的设备能够作系统所识别，并与之交互。
三、DTS驱动的加载过程
了解了DTS驱动的实现原理后，接下来我们来看一下DTS驱动的加载过程。
设备树的加载过程是由内核中的驱动程序来完成的，在内核启动过程中完成。具体的流程如下所示：
1.内核启动后，会首先读取设备树文件，并将其解析成内核中的数据结构。这个过程由内核中的解析函数完成，不同的体系结构有不同的解析函数实现。
2.解析函数解析设备树后，将设备树的信息存储在内核中的数据结构中。这些数据结构并不直接作系统使用，而是由设备树的驱动程序所使用。
3.设备驱动程序会读取内核中存储的设备树信息，并根据设备树节点信息与系统中的具体硬件进行匹配。如果匹配成功，设备驱动程序就会调用相应的DTS绑定函数来完成设备的初始化操作。
4.设备初始化完成后，设备就会被添加到系统中，并可以被应用程序所访问和使用。
DTS驱动的加载过程可以分为三个步骤：设备树解析、设备树加载、设备初始化。这些步骤都是由内核中的驱动程序来完成的，而开发人员则需要根据具体的硬件设备去实现相应的DTS解析函数和DTS绑定函数。
四、实例演示
我们通过一个实例来演示DTS驱动的加载过程。假设我们需要在嵌入式系统上使用I2C总线读取一个温度传感器的数据。该传感器对应的设备树中的信息为：
“`
i2c0 {
#address-cells = ;
#size-cells = ;
temperature@48 {
compatible = “atmel,at30ts75”;
reg = ;
};
};
“`
下面是该设备的DTS绑定函数的实现代码:
“`
static int at30ts75_probe(struct i2c_client *client,
const struct i2c_device_id *id)
{
// Probe function
}
static int at30ts75_remove(struct i2c_client *client)
{
// Remove function
}
static const struct i2c_device_id at30ts75_id[] = {
{ “at30ts75”, 0 },
{ },
};
static const struct of_device_id at30ts75_of_match[] = {
{ .compatible = “atmel,at30ts75” },
{ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, at30ts75_id);
static struct i2c_driver at30ts75_driver = {
.driver = {
.name = “at30ts75”,
.of_match_table = at30ts75_of_match,
},
.probe = at30ts75_probe,
.remove = at30ts75_remove,
.id_table = at30ts75_id,
};
module_i2c_driver(at30ts75_driver);
“`
其中，函数at30ts75_probe和at30ts75_remove分别是设备的初始化函数和卸载函数。该设备对应的设备驱动程序中，会根据设备树信息初始化并管理该设备。当系统需要读取该设备的数据时，就可以通过调用驱动程序中的相应函数进行交互。
结论
相关问题拓展阅读：
Linux启动过程中，是先内核加载还是先加载驱动程序
这是一个很好的问题；因为如果先加载驱动，那么没有内核启动，他是怎么加载驱动的呢？
如果先加载内核那他是怎么识别文件系统和磁盘驱动的呢？
是一个先有鸡还是先有蛋的问题；
在rel系列的操作系统中；在/boot目录下有grub目录滑局，还有initrd-XXX.img,还有vmlinuz…..其实这棚念3个文件和目录是系统启动的关键；
grub之一阶段在MBR中，功能就是引导第2阶段，第1.5阶段和第2阶段在/boot/grub当中；
为什么叫他1.5阶段，是因为系统中就这么命名的;
而1.5阶段中就启动需要的常见的文件系统类别，当然如果自制系统，可以把文件系统模块放到这个里面；
第2阶段就是为了引导系统的；
之后系统启动，然后通过rc.sysinit开始加载和初始化各种驱动；
所以你的问题的信和让总结是:先部分驱动，然后系统，然后全部驱动；
当时学完了这个就自制了在手机上启动一个linux；当然也可以称为安卓；因为我也是用busybox实现的；只是没有好看画面，还有驱动不全；只是能启动而已;
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