device tree api

设备树（Device Tree）是Linux内核中用于描述硬件配置并与操作系统内核进行交互的重要工具，它以结构化的数据形式存在，通常包含在一个或多个二进制文件中，这些文件在系统启动时由引导加载程序传递给内核，以下是对设备树API的详细解析：

1、基本概念

设备树的作用：设备树的主要作用是描述硬件平台和系统设备的层次结构、属性和资源配置等信息，使得不同硬件平台之间可以共享相同的内核代码，实现硬件平台与操作系统内核的解耦，提高系统的可移植性和兼容性。

设备树的组成：设备树由节点（node）和属性（property）组成，节点代表硬件设备或组件，如CPU、内存、总线等；属性则描述了节点的各种特性和参数，如寄存器地址、中断号、设备类型等。

2、常用API函数

of_find_device_or_populate：此函数用于查找指定名称的设备节点，如果找到则返回该节点的指针，否则返回NULL，它是设备树操作中最常用的函数之一，用于获取设备树中特定设备的节点信息。

of_get_property：该函数用于获取指定节点的某个属性的值，通过传递节点指针和属性名称，可以获取到该属性对应的数据指针和长度，这对于读取设备的配置参数非常有用。

of_set_property：与of_get_property相对应，此函数用于设置指定节点的某个属性的值，这在需要动态修改设备树中的配置参数时非常有用。

of_device_is_compatible：检查给定的设备节点是否与指定的兼容性字符串匹配，这在编写驱动程序时非常有用，因为驱动程序通常需要根据设备的兼容性来选择正确的驱动策略。

of_device_is_available：判断指定的设备节点是否存在于设备树中，这有助于在驱动程序中检查设备是否存在，以避免对不存在的设备进行操作。

3、设备树的编译与使用

DTS文件：DTS（Device Tree Source）是设备树的源文件格式，使用简洁明了的语法描述硬件结构，DTS文件通常包含设备的层次结构、属性和资源配置等信息。

DTB文件：DTB（Device Tree Blob）是设备树的二进制格式，由DTS文件编译而来，在系统启动时，引导加载程序会将DTB文件传递给内核，内核会根据DTB文件中的信息来初始化硬件设备。

编译过程：DTS文件可以通过编译工具（如dtc）转换为DTB文件，编译过程中，编译器会检查DTS文件的语法正确性，并将其转换为二进制格式以便内核使用。

4、实际应用案例

硬件抽象层：在嵌入式系统中，不同的硬件平台可能具有相似的功能，但具体的硬件实现可能有所不同，通过使用设备树，可以为这些不同的硬件平台定义统一的硬件抽象层（HAL），从而简化驱动程序的开发和维护工作。

动态配置：在某些情况下，设备的配置参数可能需要在运行时进行动态调整，通过使用设备树API提供的函数，可以在运行时修改设备树中的配置参数，从而实现对设备的动态配置。

设备树API为Linux内核提供了一种灵活而强大的方式来描述和管理硬件配置，通过合理地使用这些API函数，可以简化驱动程序的开发过程并提高系统的可移植性和兼容性。

下面是关于设备树的两个常见问题及其解答：

问题1：设备树和设备树BLOB有什么区别？

答：设备树（Device Tree）是一种用于描述硬件配置的数据结构，而设备树BLOB（Device Tree Blob）是这种数据结构的二进制表示形式，设备树是一个文本文件，用于人类可读地描述硬件配置；而设备树BLOB则是这个文本文件经过编译后得到的二进制文件，供内核在启动时使用。

问题2：如何查看当前系统的设备树？

答：在Linux系统中，可以使用lspci命令来查看PCI设备的设备树信息，对于其他类型的设备（如USB、I2C等），可以使用相应的内核模块提供的工具或命令来查看其设备树信息，还可以通过读取/proc/device-tree目录下的文件来获取整个系统或特定设备的设备树信息。