一、設備樹在系統中的體現

Linux 內核啟動的時候會解析設備樹中各個節點的信息，并且在根文件系統的 /proc/device/tree 目錄下根據節點名字創建不同文件夾，如圖所示：

上圖就是目錄/proc/device-tree 目錄下的內容，/proc/device-tree 目錄下是根節點“/”的所有屬性和子節點。

1、根節點“/”各個屬性

根節點屬性屬性表現為一個個的文件(圖中細字體文件)，如圖中的“#address-cells”、“#size-cells”、“compatible”、“model”和“name”這 5 個文件，它們在設備樹中就是根節點的 5 個屬性。可以輸入 cat 命令來查看 model 和 cat compatible 這兩個文件的內容：

cat model

cat compatible

2、根節點“/”各子節點

圖中各個文件夾(圖中粗字體文件夾)就是根節點“/”的各個子節點，比如 “aliases”、“backlight”、“chosen”和“clocks”等等。

/proc/device-tree 目錄就是設備樹在根文件系統中的體現，同樣是按照樹形結構組織的，進入/proc/device-tree/soc 目錄就可以看到 soc 節點的所有子節點:

和根節點“/”一樣，上圖中的所有文件分別為 soc 節點的屬性文件和子節點文件夾。

二、特殊節點

在根節點“/”中有兩個特殊的子節點：aliases 和 chosen

1、aliases 子節點

打開 imx6ull.dtsi 文件，aliases 節點內容如下所示：

aliases {

    can0 = &flexcan1;

    can1 = &flexcan2;

    ethernet0 = &fec1;

    ethernet1 = &fec2;

    gpio0 = &gpio1;

    gpio1 = &gpio2;

......

    spi0 = &ecspi1;

    spi1 = &ecspi2;

    spi2 = &ecspi3;

    spi3 = &ecspi4;

    usbphy0 = &usbphy1;

    usbphy1 = &usbphy2;

};

單詞 aliases 的意思是“別名”，因此 aliases 節點的主要功能就是定義別名，定義別名的目的就是為了方便訪問節點。不過一般會在節點命名的時加上label，然后通過 &label 來訪問節點，這樣也很方便，而且設備樹里面大量的使用 &label 的形式來訪問節點。

2、chosen 子節點

chosen 并不是一個真實的設備，chosen 節點主要是為了 uboot 向 Linux 內核傳遞數據，重點是 bootargs 參數。一般 .dts 文件中 chosen 節點通常為空或者內容很少，imx6ull-alientek-emmc.dts 中 chosen 節點內容如下所示：

chosen {

    stdout-path = &uart1;

};

從示例代碼中可以看出，chosen 節點僅僅設置了屬性“stdout-path”，表示標準輸

出使用 uart1。但是當我們進入到 /proc/device-tree/chosen 目錄里面，會發現多了 bootargs 這個屬性，如圖所示：

輸入 cat 命令查看 bootargs 這個文件的內容，結果如圖所示：

從圖可以看出，bootargs 這個文件的內容為“console=ttymxc0,115200……”，這個就是在 uboot 中設置的 bootargs 環境變量的值。

現在有兩個疑點：

①、我們并沒有在設備樹中設置 chosen 節點的 bootargs 屬性，那么圖中 bootargs 這個屬性是怎么產生的？

②、為何 bootargs 文件的內容和 uboot 中 bootargs 環境變量的值一樣？它們之間有什么關系？

前面講解 uboot 的時候說過，uboot 在啟動 Linux 內核的時候會將 bootargs 的值傳遞給 Linux 內核，bootargs 會作為 Linux 內核的命令行參數，Linux 內核啟動的時候會打印出命令行參數(也就是 uboot 傳遞進來的 bootargs 的值)，如圖所示：

既然 chosen 節點的 bootargs 屬性不是我們在設備樹里面設置的，那么只有一種可能，那就是 uboot 自己在 chosen 節點里面添加了 bootargs 屬性！并且設置 bootargs 屬性的值為 bootargs 環境變量的值。因為在啟動 Linux 內核之前，只有 uboot 知道 bootargs 環境變量的值，并且 uboot 也知道.dtb 設備樹文件在 DRAM 中的位置。

在 uboot 源碼中全局搜索“chosen”這個字符串，在 common/fdt_support.c 文件中發現了“chosen”的身影，fdt_support.c 文件中有個 fdt_chosen 函數，此函數內容如下所示：

int fdt_chosen(void *fdt)

{

    int nodeoffset;

    int err;

    char *str; /* used to set string properties */

    err = fdt_check_header(fdt);

    if (err < 0) {

        printf('fdt_chosen: %sn', fdt_strerror(err));

        return err;

    }

    /* find or create '/chosen' node. */

    nodeoffset = fdt_find_or_add_subnode(fdt, 0, 'chosen');

    if (nodeoffset < 0)

        return nodeoffset;

    str = getenv('bootargs');

    if (str) {

        err = fdt_setprop(fdt, nodeoffset, 'bootargs', str,

        strlen(str) + 1);

        if (err < 0) {

            printf('WARNING: could not set bootargs %s.n',

            fdt_strerror(err));

            return err;

        }

    }

    return fdt_fixup_stdout(fdt, nodeoffset);

}

第 14 行：調用函數 fdt_find_or_add_subnode 從設備樹(.dtb)中找到 chosen 節點，如果沒有找到的話就會自己創建一個 chosen 節點。

第 18 行：讀取 uboot 中 bootargs 環境變量的內容。

第 20 行：調用函數 fdt_setprop 向 chosen 節點添加 bootargs 屬性，并且 bootargs 屬性值就是環境變量 bootargs 的內容。

整個流程是如圖所示：

圖中框起來的部分就是函數 do_bootm_linux 函數的執行流程，也就是說

do_bootm_linux 函數會通過一系列復雜的調用，最終通過 fdt_chosen 函數在 chosen 節點中加入了 bootargs 屬性。而我們通過 bootz 命令啟動 Linux 內核的時候會運行 do_bootm_linux 函數。

三、Linux 內核解析 DTB 文件

Linux 內核在啟動的時候會解析 DTB 文件，然后在 /proc/device-tree 目錄下生成相應的設備樹節點文件。接下來我們簡單分析一下 Linux 內核是如何解析 DTB 文件的，流程如圖所示：

從圖中可以看出，在 start_kernel 函數中完成了設備樹節點解析的工作，最終實際工作的函數為 unflatten_dt_node。