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CPU訪問內(nèi)存時(shí)實(shí)際上會訪問物理地址空間，在用戶態(tài)下CPU只能訪問虛擬地址空間（即邏輯地址），并且其中包含了該硬件所使用的DMA控制器、內(nèi)存映射等信息，在設(shè)備樹中可以找到如下定義。
作為一名Linux開發(fā)者，我們經(jīng)常聽到“設(shè)備樹”這個(gè)詞匯。那么什么是設(shè)備樹呢？簡單來說，它就是描述硬件信息的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
在Linux系統(tǒng)中，每一個(gè)硬件都有一個(gè)節(jié)點(diǎn)與之對應(yīng)。而這些節(jié)點(diǎn)通過父子關(guān)系組成了一棵樹形結(jié)構(gòu)，也就是所謂的“設(shè)備樹”。
今天我想和大家分享的，則是從Memory角度出發(fā)看待Linux設(shè)備樹。
首先，我們需要明確一個(gè)概念：內(nèi)存地址映射。在計(jì)算機(jī)中，CPU訪問內(nèi)存時(shí)實(shí)際上會訪問物理地址空間。但由于操作系統(tǒng)需要管理多個(gè)進(jìn)程并保證它們不會相互干擾，在用戶態(tài)下CPU只能訪問虛擬地址空間（即邏輯地址），而將其轉(zhuǎn)換成物理地址則交給MMU（Memory Management Unit）完成。
然后回到Linux設(shè)備樹上來看。每個(gè)硬件節(jié)點(diǎn)都有自己獨(dú)特的屬性集合，并且其中包含了該硬件所使用的DMA控制器、內(nèi)存映射等信息。
以memory為例，在設(shè)備樹中可以找到如下定義：
```
memory@80000000 {
device_type = "memory";
reg = <0x80000000 0x10000000>;
};
其中，`device_type`表示該節(jié)點(diǎn)的類型為“memory”，而`reg`則定義了內(nèi)存地址空間。這里的數(shù)值可以看作是物理地址，當(dāng)CPU訪問虛擬地址時(shí)，MMU會將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理地址，并通過總線接口尋址到對應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域。
除此之外，在設(shè)備樹中還有一些關(guān)于Cache、TLB等信息的描述。這些都和Memory緊密相關(guān)，并且在實(shí)際開發(fā)中也需要我們深入掌握。
正如Linux社區(qū)所說，“設(shè)備樹并不是一個(gè)簡單易懂的系統(tǒng)”，但它卻給我們帶來了極大便利。通過設(shè)備樹，操作系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)管理硬件資源，并且使得驅(qū)動(dòng)程序更加靈活可靠。
我個(gè)人認(rèn)為，在學(xué)習(xí)Linux嵌入式開發(fā)時(shí)，設(shè)備樹是必須要掌握的一項(xiàng)技能。因?yàn)橹挥猩钊肓私庥布Y(jié)構(gòu)和內(nèi)存映射機(jī)制，才能寫出高效穩(wěn)定、適配性強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)程序。
最后想說：從Memory角度出發(fā)看待Linux設(shè)備樹可能較為專業(yè)與抽象，并非所有讀者都能完全領(lǐng)會文章內(nèi)容。但我相信只要你愿意去學(xué)習(xí)、思考和實(shí)踐，在未來的Linux開發(fā)之路上定會受益匪淺。
文章題目：我眼中的Linux設(shè)備樹——從Memory角度出發(fā)
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