本文旨在深入探讨DTS在Linux内核中的作用及其与probe函数的紧密关系，为读者提供一份详尽而全面的技术指南
DTS的起源与重要性 在Linux内核源码的3.1版本之前，内核通过大量的platform-device文件来描述板级配置信息
这种方法的缺点在于维护困难，特别是在硬件信息频繁变更的情况下
因此，设备树（Device Tree）被引入，以解决这一问题
DTS，即Device Tree Source，是一个文本形式的文件，用于描述硬件信息
这些文件通常位于kernel/arch/arm64/boot/dts/目录下，包含了多个厂商的硬件信息
DTS文件采用树形结构来描述板级设备，每一个节点代表一个板级子设备信息，如CPU数量、内存基地址、IIC接口上的设备等
设备树的引入，将驱动与硬件信息完全分离开来
在传统的总线设备驱动中，设备信息被硬编码在C代码中
每当硬件信息发生变更时，开发人员需要修改代码并重新编译内核，这无疑增加了开发难度和维护成本
而设备树的方式，将驱动设计成硬件无关的类型，一切设备资源（如memory、interrupt、clk、pinctrl）都在设备树文件中定义
内核负责适配驱动和设备信息，通过参数传递给驱动的probe函数，进行具体硬件的初始化
DTS文件的结构与属性 DTS文件的基本结构是一个树形结构，每个设备都是一个节点，节点通过属性信息来描述设备特性
例如： /{ node1@address { byte-property=<0xFF>; string-property=string; child-node{ child-byte-property=<0xFF>; child-string-property=child-string; } } node2: node2@address{ byte-property=<0xFF>; string-property=string; } } 在这个例子中，`/`表示设备树的根节点，`node1`和`node2`是根节点的子节点，每个节点都有自己的属性
DTS文件中常用的属性包括： - `compatible`：用于驱动模块和节点硬件信息的匹配
- `reg`：表示设备寄存器的地址和长度
- `interrupts`：表示设备使用的中断类型和中断号
- `clocks`：设备使用的时钟
- `status`：表示设备的状态，如`okay`表示设备正常运行，`disabled`表示设备不可操作但可能恢复工作，`fail`表示发生严重错误
DTS文件的编译与加载 DTS文件通过设备树编译器（Device Tree Compiler，DTC）编译成二进制文件DTB（Device Tree Blob）
在编译内核时，通过DTC工具将DTS文件编译成DTB文件，这个文件会被烧写到内存的特定地址（由BootLoader指定）
BootLoader将DTB文件的地址通过参数传递给内核，内核根据DTB文件的特定格式解析出有效的设备信息，从而传递给驱动代码
Probe函数的作用与重要性 在Linux内核驱动开发中，probe函数是一个非常重要的函数
当内核加载一个驱动模块时，系统会调用该驱动模块中的probe函数来初始化设备并注册相应的设备驱动
probe函数通常用于检测设备是否存在、为设备分配资源、注册设备驱动程序等操作
probe函数在设备被检测到时被调用
当一个设备被插入到系统中时，系统会自动检测到设备，并调用相应的驱动模块中的probe函数
在probe函数中，开发人员可以编写代码来初始化设备、为设备分配内存空间、注册设备字符设备、设置设备的中断处理程序等
在编写probe函数时，开发人员需要明确设备的硬件地址、设备的类型、设备的中断号以及设备的其他关键信息
通过这些信息，开发人员可以在probe函数中正确初始化设备，并为设备分配所需的资源
此外，开发人员还需要在probe函数中实现错误处理逻辑，以确保设备初始化的过程不会出现问题
DTS与Probe函数的结合应用 在Linux驱动开发中，DTS与probe函数的结合应用使得驱动的开发和维护变得更加简单和高效
通过DTS文件描述硬件信息，内核能够解析出有效的设备信息，并通过参数传递给驱动的probe函数
probe函数根据这些信息来初始化设备，并为设备分配所需的资源
例如，假设我们有一个红外切割滤镜（IR Cut Filter）设备，其DTS文件配置如下： ir_cut { status = okay; compatible = chorm,ir-cut; gpios = <&gpf 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&gpf 1 GPIO_ACTIVE_LOW>; }; 在这个例子中，`ir_cut`节点描述了红外切割滤镜设备的状态、兼容性和GPIO引脚信息
内核在解析这个DTS文件后，会将有效的设备信息传递给驱动的probe函数
驱动中的probe函数可以根据这些信息来初始化设备，并为设备分配GPIO资源
驱动代码中的probe函数可能如下所示： static int ircut_probe(structplatform_device pdev) { structdevice_node node; struct IrCutircut; int ret; node = pdev->dev.of_node; ircut =(struct IrCut)kzalloc(sizeof(struct IrCut), GFP_KERNEL); if(ircut ==NULL){ printk(【fail】 No memn); return ENOMEM; } memset(ircut, 0, sizeof(struct IrCut)); enumof_gpio_flags flg; ret = of_get_named_gpio_flags(node, gpios, 0, &flg); if(ret < { printk(Cant get gpio【0】 ); goto ERR1; } ircut->in1.gpio = ret; ircut->in1.flag= (flg == 0 ? ACTIVE_HIGH : ACTIVE_LOW); ret = of_get_named_gpio_flags(node, gpios, 1, &flg); if(ret < { printk(Cant get gpio【1】 ); goto ERR1; } ircut->in2.gpio = ret; ircut->in2.flag= (flg == 0 ? ACTIVE_HIGH : ACTIVE_LOW); // Initialize other resources and register the device driver // ... return 0; ERR1: kfree(ircut); return ret; } 在这个probe函数中，我们首先获取设备节点，然后为设备分配内存空间
接着，我们使用`of_get_named_gpio_flags`函数获取GPIO引脚信息，并根据这些信息初始化设备
最后，我们可以注册设备驱动程序，使系统能够通过设备文件对设备进行访问
结论 DTS与probe函数在Linux驱动开发中扮演着至关重要的角色
DTS文件通过树形结构描述硬件信息，使得驱动与硬件信息完全分离，降低了开发难度和维护成本
probe函数则在设备被检测到时被调用，用于初始化设备、分配资源和注册设备驱动程序
通过DTS与probe函数的结合应用，开发人员可以更加高效地进行Linux驱动开发，提高代码的通用性和可维护性
