03、设备树中CPU描述 (不需要改)
一、CPU节点
设备树的 cpus 节点详解
设备树中的 cpus
节点用于描述系统中的所有处理器信息,是处理器架构的顶层容器。它包含每个处理器的具体信息,帮助操作系统识别和管理硬件资源。
1. 节点结构
- cpus 节点: 是一个容器节点,里面包含多个处理器子节点。 每个处理器子节点通常命名为
cpu@X
(X 是编号,如cpu@0
表示第一个处理器)。 每个子节点存储处理器的详细属性(如型号、时钟频率等)。
2. 处理器属性(每个 cpu@X
子节点的常见属性)
- device_type: 必须设置为
"cpu"
,表示这是一个处理器节点。 - reg: 指定处理器的物理地址或寄存器地址(例如
cpu@0
的地址是 0)。 - compatible: 说明处理器型号(如
"arm,cortex-a7"
),帮助系统匹配对应的驱动程序。 - clock-frequency: 指定处理器的运行速度(单位通常是赫兹,如
1000000000
表示 1GHz)。 - cache-size: 指定处理器的缓存大小(例如
32KB
表示 32 千字节)。
3. 处理器拓扑结构
除了基础属性,cpus
节点还可以描述处理器之间的层级关系,例如:
- cpu-map: 映射处理器的物理位置(多核系统常用)。
- socket: 描述物理插槽或芯片组(如多CPU插槽的服务器)。
- cluster: 将多个处理器分组为一个“集群”(如ARM的big.LITTLE架构)。
- core: 表示物理核心(一个核心可运行多个线程)。
- thread: 表示超线程(一个核心内的多个逻辑线程)。
这些层级关系通过嵌套节点形成结构化描述,例如: cpus -> cluster@0 -> core@1 -> thread@0
示例代码
单核 CPU 设备树:
cpus {
#address-cells = <1>; // 地址占多少单元
#size-cells = <0>; // 大小占多少单元(这里不需要)
cpu0: cpu@0 { // 第一个处理器
compatible = "arm,cortex-a7"; // 处理器型号
device_type = "cpu"; // 标记为CPU类型
// 可添加其他属性,如时钟频率、缓存大小等
};
};
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四核 CPU 设备树:
cpus {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
cpu@0 { // 四个处理器节点
compatible = "arm,cortex-a9";
device_type = "cpu";
};
cpu@1 {
compatible = "arm,cortex-a9";
device_type = "cpu";
};
cpu@2 {
compatible = "arm,cortex-a9";
device_type = "cpu";
};
cpu@3 {
compatible = "arm,cortex-a9";
device_type = "cpu";
};
};
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二、cpu-map、 socket、 cluster 节点
设备树中的cpu-map节点用于描述处理器核心的组织结构。它的位置必须放在cpus节点下,子节点可以包含一个或多个cluster(集群)和socket(插槽)节点。通过这个节点,能明确不同核心和集群之间的逻辑关系。
socket节点代表物理处理器插槽。每个socket子节点对应一个插槽,通过cpu-map-mask属性列出这个插槽包含的核心编号(比如用二进制或位掩码形式)。这样操作系统就能知道每个物理插槽具体用了哪些核心。
cluster节点描述逻辑核心集群。每个cluster子节点对应一个核心组(比如大核集群或小核集群),同样用cpu-map-mask属性指定属于这个集群的核心。这能让系统识别不同性能级别的核心组。
通过在cpu-map节点里定义好socket和cluster的掩码信息,操作系统就能清晰了解处理器的物理和逻辑结构。这有助于系统更智能地分配任务——比如把计算密集型任务分配给大核集群,把轻量任务分配给小核集群,从而让处理器发挥最佳性能和能效。
三、core、 thread 节点
设备树中使用"core"和"thread"两个部分来说明处理器的硬件配置:
核心(core)部分描述处理器的物理计算单元。一个处理器包含多个这样的核心,每个核心都能独立运行程序或处理任务。
线程(thread)部分描述处理器的多任务能力。每个核心可以同时处理多个线程,这些线程是任务执行的最小单位。
通过这两个部分,设备树能清楚说明处理器核心数量、每个核心支持的线程数量等硬件配置信息。