63.dtb展开成device_node

进击大厂的小白2025-12-31 12:37

内核是不认识dtb文件的，所以在初始化时会将dtb转化成可识别的device_node

cpp 复制代码

struct device_node {
    const char *name;              // 节点名称（如 "cpu"）
    const char *full_name;         // 节点全路径（如 "/cpus/cpu@0"）
    struct property *properties;   // 指向该节点的属性链表（如 reg, compatible 等）
    struct device_node *parent;    // 指向父节点
    struct device_node *child;     // 指向第一个子节点
    struct device_node *sibling;   // 指向兄弟节点
    // ... 其他内核管理相关的字段（如 phandle, flags 等）
};

device_node 大概长这样

展开过程

1. 核心流程概览

DTB 在内存中是连续的二进制数据，而 device_node 是通过指针相互连接的结构体对象。转换过程主要分为：扫描、内存分配、填充。

阶段一：初始校验与早扫描

在正式转换前，内核会先通过 setup_machine_fdt() 验证 DTB 的合法性（Magic Number、CRC等），并扫描一些紧急信息（如内存基址、命令行参数 chosen 节点）。

阶段二：反扁平化（Unflattening）

这是最核心的一步，主要调用流程如下： start_kernel() -> setup_arch() -> unflatten_device_tree() -> __unflatten_device_tree()。

2. 关键算法与步骤

__unflatten_device_tree() 会对 FDT 字节码进行两次遍历：

第一轮遍历：计算空间

内核首先扫描整个 DTB，计算出转换后所有 device_node 结构体以及属性 property 所需的总内存大小。

统计节点个数。
统计属性个数及属性值的总长度。

第二轮遍历：解析并填充

在申请到足够的连续内存后，内核再次扫描 DTB，开始构建逻辑树：

创建节点 ：遇到 OF_DT_BEGIN_NODE 标志时，分配并初始化一个 struct device_node。
建立父子关系 ：利用栈的思想，根据 DTB 的嵌套结构，设置节点的 parent、child 和 sibling 指针。
解析属性 ：遇到 OF_DT_PROP 标志时，解析属性名称和值，封装进 struct property 结构，并挂载到对应节点的 properties 链表上。
生成 Full Name ：根据路径生成节点的完整路径名（如 /soc/uart@e0001000）。