为什么在引导程序和内核源代码中都需要设备树结构（DTS）文件？

Question

Bootloaders（如U-Boot）没有实现Open Firmware API，所以它们需要向内核传递设备树的二进制形式 - LinuxFDTBlob。

为什么DTS文件也存在于内核中？这不是多余的吗？

例如，U-boot源代码有以下文件：
arch/arm/dts/tegra124-jetson-tk1.dts 这个文件也可以在Linux源代码下找到：
arch/arm/boot/dts/tegra124-jetson-tk1.dts 尽管内核版本是U-boot版本的4倍，但我想知道这种冗余背后的原因。我认为对于维护者和开发人员来说，同时使用和维护两者都更加困难。

- Hamzahfrq

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这是一个问题，人们已经尝试解决相当长一段时间了。 - Notlikethat

看起来他们在接近解决方案时没有完成迁移。 :| - Hamzahfrq

它们有不同的用途。u-boot版本允许在几个板上运行不同版本的u-boot。这是[kbuild]标签或config基础设施的一部分，正在进行中。Linux版本用于启动Linux。显然，u-boot是一个简化版，因为没有那么多外设需要启动。你可以对所有u-boot驱动程序提出同样的论点；它们大多是Linux驱动程序的副本，其中中断被轮询例程替换。为什么BSD和Linux存在？它们互相重复了吗？为什么每个项目都有自己的链接列表？ - artless noise

@artlessnoise，从您的评论中我所理解的是，u-boot使用其dtb进行初始硬件初始化，而Linux在内核启动时使用其dtb。请再详细说明一个问题，即u-boot在引导时向Linux内核传递了哪个dtb。 - Hamzahfrq

u-boot源代码使用u-boot DTB。您始终使用Linux的内核版本；即，u-boot将其传递给Linux（以及加载bzImage或vmlinux）。许多u-boot驱动程序与Linux几乎完全相同。使用相同的开放固件接口使它们更加匹配。 - artless noise

@artlessnoise，谢谢你回答我的问题。如果你能将它发表出来，我可以将其选为答案。 - Hamzahfrq

Answer 1

以下是Artlessnoise评论中的答案：

当内核启动时，u-boot源代码使用u-boot DTB，而Linux使用Linux DTB。由于不需要引导的外围设备不多，因此u-boot版本是一个简化版本。在Linux中，您始终使用内核版本，即u-boot将其传递给Linux（以及加载bzImage或vmlinux）。

许多u-boot驱动程序与Linux几乎相同。显然，对于所有u-boot驱动程序都可以提出同样的论点；大多数都是Linux驱动程序的副本，其中中断被轮询例程替换。使用相同的开放式固件接口使它们更加匹配。

- Hamzahfrq

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那么Linux是否完全忽略了从u-boot传递的设备树？还是Linux设备树在u-boot设备树之上分层，然后Linux使用合并后的树？感觉这个问题从未得到回答。 - Chris Warth

是的，Linux会忽略在U-Boot中的设备树。Linux设备树位于内核部分之后。就像这样：U-Boot->内核->dtb->rootfs。 - seereddi sekhar

@ChrisWarth Linux内核“使用”由u-boot传递的设备树二进制文件（DTB）。但是，由u-boot传递的DTB不是u-boot自己的DTB，而是内核源代码中存在的内核DTB。在内核加载到内存之前，u-boot使用其自己的DTB来配置设备，内核加载后就开始使用由u-boot传递的DTB。 - Hamzahfrq

@Hamzahfrq 这明显澄清了事情！ - 71GA

Answer 2

1. UBoot和Linux内核是两个不同的项目，它们需要不同的副本来管理各自的项目。
2. Linux内核也可以通过其他的引导加载程序启动。有其他的方法将DTB传递给Linux内核，例如，内核映像可以附加所需使用的DTB。

由于上述原因，复制DTS的副本是有意义的。

- Arun Valiaparambil

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是的，但对我来说，如果引导加载程序和内核独立于硬件细节，即正确维护同一设备树应该适用于它们两个，这更有意义。 - Hamzahfrq

在理想的情况下，它们应该是共享的。设备树是Linux对不同公司难以维护的ARM SoC端口的答案。从技术上讲，Linux人员维护他们的DTS文件。Uboot只关心DTS的一些方面，如架构类型、内存、存储机制等；而Linux DTS需要详尽说明。现在这成为了政治和后勤问题；谁来维护什么以及在哪里；而不是技术可行性问题。个人观点是，除非ARM设备发现像PCI一样被标准化，否则这种重复将继续存在。 - Arun Valiaparambil

Answer 3

Uboot有单独的DTS文件，可以在uboot defconfig中设置为CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE。这个DTS文件与uboot镜像一起构建，意味着它是uboot镜像的一部分。Uboot DTS文件的语法与Linux内核DTS文件相同。Linux DTS文件被编译成DTB文件，并单独用于Linux内核解析硬件配置。Linux DTB镜像与Linux内核镜像分开刷写。

- Sanjay Tandel