21天学习挑战赛（1）设备树的由来

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活动地址：CSDN21天学习挑战赛

以前也接触过 Linux 的内核，主要就是编写一些小的驱动，调试一些模块，但没有真正地去研究过内核底层，因为底层已经由芯片厂商整理好，无需我去调试。现在趁着这个 21 天学习挑战赛，我打算认真学习一下 Linux 内核的一些基本知识，说不定以后能用上。

学习计划

1，学习目标

• 内核设备树学习：掌握内核硬件 HW 配置
• 内核调试技巧学习：掌握内核的调试手段
• 内核驱动子系统学习：掌握 I2C、SPI 等总线子系统驱动

2，学习内容

8 月 1 日 至 8 月 7 日：

• 设备树的由来
• 图解设备树的使用
• 设备树二进制文件（DTB）解析
• 设备树 dtb 信息转化为 device_node 结构
• DTS 架构下 Device 与 Driver 匹配流程
• 内核对设备树的处理
• 设备树的解析 of 函数介绍
• DTB 的基本调试方法
• 内核启动阶段获得 dtb 位置指针过程介绍

8 月 8 日 至 8 月 14 日：

• 如何使用 dynamic debug 动态打印调试
• 如何使用 dump_stack 分析函数调用关系
• 休眠唤醒 standby 调试指南
• 如何创建一个 proc 节点提供上层 app 调试使用
• devmem 直接读写寄存器进行调试
• Linux Kernel Printk
• 利用 debugfs 调试

8 月 15 日 至 8 月 21 日

• GPIO 子系统
• Pinctrl 子系统详解
• SPI 子系统
• I2C 子系统
• UART 子系统
• Input 子系统

4，学习产出

每天一篇打卡笔记

学习日记

1，学习知识点

设备树的由来

Linux 之父 Linus 认为 内核中 arch 目录下 ARM 的代码太多，每次 merge ARM 平台的代码变化占到了整个 ARCH 目录的 60%，讨论后，确定的问题如下：

• ARM Linux 缺少 platform 之间的协调（各个 SOC 之间的统一），导致 ARM Linux 的代码有重复。
• ARM Linux 中大量的 board specific 的源代码应该被提出 Kernel，否则这些垃圾代码和 table 会影响 Linux Kernel 的长期目标。
• 各个 sub architecture 的维护者直接提交接给 Linux 并入主线的机制缺乏层次。

解决办法：

• ARM 的核心代码依然保存在 arch/arm 目录下
• ARM SOC core architecture code 保存在 arch/arm 目录下
• ARM SOC 的周边外设模块的驱动保存在 driver 目录下
• ARM SOC 的特定代码在 arch/arm/mach-xxx 目录下
• ARM SOC board specific 的代码被移除，由 Device Tree 机制来负责传递硬件拓扑和硬件资源信息。

在使用设备树之前，HW 配置信息都需要嵌入到内核中，现在改用设备树，只需要在 bootloader 运行时传递 DB 形式的文件，在系统启动阶段，bootloader 会加载内核并将控制权交给内核。设备树的信息应该包括：

• 识别 platform 的信息
• runtime 的配置参数
• 设备的拓扑结构以及特性

2，学习遇到的问题

无

3，学习的收获

知道了设备树的由来及为什么取消板级支持包

4，实操

无

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