- 一、dts格式
- 二、解析dtb文件
- 1、参考文档
- 2、示例分析
参考学习（分享我学习过程中阅读的几篇文章）：
设备树使用手册
设备树文件格式
(1) 语法:
Devicetree node格式:
[label:] node-name[@unit-address] {
[properties definitions]
[child nodes]
};
node-name[@unit-address]:节点名应以小写或大写字母开头，并应描述设备的一般类别。
名称的单元地址特定于节点所在的总线类型。它由表2.1中的字符集中的一个或多个ASCII
字符组成。单元地址必须匹配节点的reg属性中指定的第一个地址。如果节点没有reg属性，
则必须省略@unit-address，并且仅通过节点名将该节点与树中同一级别的其他节点区分
开来。特定总线的绑定可以为reg格式和单元地址指定附加的、更具体的要求。根节点没有
节点名或单元地址。它由一个正斜杠(/)标识。
Property格式1:
[label:] property-name = value;
Property格式2(没有值):
[label:] property-name;
Property取值只有3种:
arrays of cells(1个或多个32位数据, 64位数据使用2个32位数据表示),
string(字符串),
bytestring(1个或多个字节)
示例:
a. Arrays of cells : cell就是一个32位的数据
interrupts = <17 0xc>;
b. 64bit数据使用2个cell来表示:
clock-frequency = <0x00000001 0x00000000>;
c. A null-terminated string (有结束符的字符串):
compatible = "simple-bus";
d. A bytestring(字节序列) :
local-mac-address = [00 00 12 34 56 78]; // 每个byte使用2个16进制数来表示
local-mac-address = [000012345678]; // 每个byte使用2个16进制数来表示
e. 可以是各种值的组合, 用逗号隔开:
compatible = "ns16550", "ns8250";
example = <0xf00f0000 19>, "a strange property format";
(2) DTS文件布局(layout):
/dts-v1/; /*设备树版本号*/
[memory reservations] //指定保留内存，内核不会使用保留内存 格式为: /memreserve/ ;
/ {
[property definitions]
[child nodes]
};
(3) 特殊的、默认的属性:
a. 根节点:
#address-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述地址(address)
#size-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述大小(size)
compatible // 定义一系列的字符串, 用来指定内核中哪个machine_desc可以支持本设备
// 即这个板子兼容哪些平台
// uImage : smdk2410 smdk2440 mini2440 ==> machine_desc
model // 咱这个板子是什么
// 比如有2款板子配置基本一致, 它们的compatible是一样的
// 那么就通过model来分辨这2款板子
b. /memory
device_type = "memory";
reg // 用来指定内存的地址、大小
c. /chosen
bootargs // 内核command line参数, 跟u-boot中设置的bootargs作用一样
d. /cpus
/cpus节点下有1个或多个cpu子节点, cpu子节点中用reg属性用来标明自己是哪一个cpu
所以 /cpus 中有以下2个属性:
#address-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述地址(address)
#size-cells // 在它的子节点的reg属性中, 使用多少个u32整数来描述大小(size)
// 必须设置为0
e. /cpus/cpu*
device_type = "cpu";
reg // 表明自己是哪一个cpu
(4) 引用其他节点:
a. phandle : // 节点中的phandle属性, 它的取值必须是唯一的(不要跟其他的phandle值一样)
pic@10000000 {
phandle = <1>;
interrupt-controller;
};
another-device-node {
interrupt-parent = <1>; // 使用phandle值为1来引用上述节点
};
b. label:
PIC: pic@10000000 {
interrupt-controller;
};
another-device-node {
interrupt-parent = <&PIC>; // 使用label来引用上述节点,
// 使用lable时实际上也是使用phandle来引用,
// 在编译dts文件为dtb文件时, 编译器dtc会在dtb中插入phandle属性
};
官方文档:
https://www.devicetree.org/specifications/
内核文档:
Documentation/devicetree/booting-without-of.txt
DTB文件布局:
------------------------------
base -> | struct boot_param_header |
------------------------------
| (alignment gap) (*) |
------------------------------
| memory reserve map |
------------------------------
| (alignment gap) |
------------------------------
| |
| device-tree structure |
| |
------------------------------
| (alignment gap) |
------------------------------
| |
| device-tree strings |
| |
-----> ------------------------------
|
|
--- (base + totalsize)
device-tree strings：存放属性的名字
dtb文件用于在软件程序之间交换设备树数据。例如，在引导 *** 作系统时，固件将dtb传递给 *** 作系统内核。
DTB格式将设备树数据编码为一个单一的、线性的、无指针的数据结构。它由一个小的报头，后面跟着三个可变大小的部分:内存预留块，结构块和字符串块。这些应该按照这个顺序出现在dtb中。因此，设备树结构作为一个整体，当按地址加载到内存中时，将类似于下图所示(较低的地址在图表的顶部，大端模式)。
free space部分可能不存在，但在某些情况下，他们可能需要满足单个块的对齐约束。自上述格式出现以来，已经经历了几个版本，开头的ftd_header给出了版本相关信息，因此客户端程序可以确定设备树是否以兼容的格式编码。版本和设备树二进制文件的结构相关，与他的内容无关。
dtb文件的头可通过以下C语言结构体进行解析，所有的报头字段都是32位整数，以大端模式存储：
struct fdt_header {
uint32_t magic;
uint32_t totalsize;
uint32_t off_dt_struct;
uint32_t off_dt_strings;
uint32_t off_mem_rsvmap;
uint32_t version;
uint32_t last_comp_version;
uint32_t boot_cpuid_phys;
uint32_t size_dt_strings;
uint32_t size_dt_struct;
};
magic ：这个字段的值应该是0xd00dfeed (big-endian)
totalsize ：该字段应包含设备树数据结构的总大小(以字节为单位)。这个大小应该包含
结构的所有部分:报头，内存保留块，结构块和字符串块，以及块之间或最后一个块之后的
任何空闲空间间隙。
off_dt_struct ：该字段应该包含结构块从报头开始的字节偏移量，通过该值索引到结构
块的位置
off_dt_strings ：该字段应该包含字符串块从头信息开始的字节偏移量，通过该值找到字
符串块的位置
off_mem_rsvmap ：该字段应该包内存保留块从头信息开始的字节偏移量，通过该值找到内
存保留块的位置
version ：version该字段应包含设备树数据结构的版本。如果使用上边定义的结构，则版
本为17。DTSpec引导程序可以提供新版本的设备树，在这种情况下，该字段应包含在提供该
版本详细信息的新版本文档中定义的版本号。
last_comp_version ：该字段应该包含设备树数据结构的最低版本，该版本使用的是向后
兼容的。因此，对于本文档(版本17)中定义的结构，该字段应该包含16，因为版本17是向后
兼容的版本16，而不是更早的版本。DTSpec引导程序应提供与16版本向后兼容的设备树，因
此该字段应始终包含16。
boot_cpuid_phys ：系统启动CPU的物理ID。它应该与设备树中该CPU节点的 reg属性中给
出的物理ID相同。
size_dt_strings ：该字段应包含dtb文件的字符串块段的长度(以字节为单位)。
size_dt_struct ：该字段应包含dtb文件的结构块段的长度(以字节为单位)。
Memory Reservation Block：内存保留块
内存保留块向客户端程序提供物理内存中被保留的区域列表;也就是说，它不能用于一般
的内存分配，它用于保护重要的数据结构不被客户端程序覆盖。例如，在一些具有IOMMU的系
统上，由 DTSpec引导程序初始化的TCE表需要以这种方式进行保护。同样，在客户端程序运
行期间使用的任何引导程序代码或数据都需要保留。更具体地说，除非引导程序提供的其他信
息明确地指示它应这样做，否则客户机程序不得访问保留区域中的内存。然后，客户端程序可
以访问。
内存保留块由一组64位的大端模式的整数对组成，每对整数由下面的C结构体来表示：
struct fdt_reserve_entry
{
uint64_t address;
uint64_t size;
};
每对给出了保留内存区域的物理地址和大小(以字节为单位)。这些给定区域不得相互
重叠。保留块列表应终止于地址和大小都等于0的条目。注意，地址和大小值总是64位的。
在32位cpu 上，该值的高32位将被忽略。内存预留块中的每个元素都是uint64_t，因此内
存预留块作为一个整体，应位于从dtb文件开始的8字节对齐偏移处。
Structure Block：结构块
结构块描述了设备树本身的结构和内容。它由一系列带有数据的标记组成，如下所述。
这些被组织成一个线性树结构。结构块中的每个标记，以及结构块本身，应位于dtb文件开
始的4字节对齐偏移处。
结构块由一系列片段组成，每个片段都以一个标记开始，即一个大端32位整数。一些
标记后面跟着额外的数据，其格式由标记值决定。所有标记都应在32位边界对齐，这可能
需要在前一个标记数据之后插入填充字节(值为0x0)。标记的五种类型如下:
FDT_BEGIN_NODE (0x00000001) ：标志着一个节点的开始，它后面应该有节点的名称作
为额外的数据。名称存储为一个以空结束的字符串，并应包括单位地址，如果有的话。节点
名后面跟着零填充字节(如果需要对齐的话)，然后是下一个标记，它可以是除FDT_END 以外
的任何标记。
FDT_END_NODE (0x00000002) ：标志着一个节点的结束，其后没有额外的数据;所以它紧
跟着下一个标记，这个标记可以是除 FDT_PROP之外的任何标记。
FDT_PROP (0x00000003)：标志着在树中一个属性表示的开始。后面应该有描述该属性的
额外数据。该数据首先由属性的长度和名称组成，表示为以下C结构:
struct
{
uint32_t len;//表示属性值的长度，若为0表示属性为空
uint32_t nameoff;//偏移量值,用于在字符串块中进行索引属性名称
//属性的名称在字符串块中是一个以NULL结尾的字符串
}
在此结构之后，该属性的值将以长度为len的字节字符串的形式给出。这个值后跟0填
充字节(如果需要)以对齐下个32位边界，然后是下一个标记，这个标记可以是除FDT_END之
外的任何标记。
FDT_NOP (0x00000004) ：该标记被任何解析设备树的程序忽略，其没有额外的数据，所以
其后面紧跟着下一个标记，可以是任何有效的标记。属性或节点可以用FDT_NOP标记覆盖树中
的定义，从而在不移动的情况下将其从树中移除，在设备树中表示树的其他部分。
FDT_END (0x00000009) ：标记结构块的结束。dtb文件只有一个FDT_END标记存在，它应
该是结构块中的最后一个标记。它没有额外的数据。
Strings Block：字符串块，存放属性的名字
字符串块包含表示设备树中使用的所有属性名的字符串。在字符串块中，这些以空结
尾的字符串被简单地连接在一起，并通过从结构块得到偏移量值引用到字符串块索引到一个
字符串。字符串块没有对齐约束，可以出现在设备树blob开始的任何偏移位置。
设备树结构表示为线性树：每个节点的表示都以FDT_BEGIN_NODE标记开始，并以 FDT_END_NODE 标记结束。 节点的属性和子节点（如果有）在 FDT_END_NODE 之前表示，因此 FDT_BEGIN_NODE 和 FDT_END_NODE 标记用于那些子节点嵌套在父节点中。结构块作为一个整体由根节点的表示组成（其中包含所有其他节点的表示）节点），后跟一个 FDT_END 标记，将结构块的结尾标记为一个整体。
2、示例分析将该图放大查看！！！，结合1中的知识去理解。
注：本文章参考了《韦东山老师嵌入式课程》笔记，并结合了自己的实际开发经历以及网上他人的技术文章，综合整理得到。如有侵权，联系删除！水平有限，欢迎各位在评论区交流。
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