2. 设备树基础语法：节点、属性、值的定义与规范

设备树，说白了就是一套描述硬件信息的「说明书」。内核通过它来知道你的板子上接了哪些外设、内存多大、中断怎么连。我刚开始接触设备树时，觉得它不过是个配置文件，后来踩了几个坑才明白——语法细节没搞对，内核可能连启动都起不来。

这一章，我们就来拆解设备树最核心的三个要素：节点、属性、值。搞懂了它们，你就能自己写一个简单的设备树了。

2.1 节点：设备树的骨架

节点是设备树的基本组成单元。每个节点代表一个硬件设备或总线。你可以把节点想象成文件系统里的目录，一层套一层。

节点的语法很简单：

/dts-v1/;

/ {
    node1 {
        child-node {
            ...
        };
    };
    node2 {
        ...
    };
};

根节点用 / 表示，所有设备都挂在它下面。每个节点用花括号 {} 包裹，最后用分号 ; 结束。

节点命名规范：

  • 节点名由字母、数字、逗号、点、短横线、下划线组成
  • 推荐格式：name@address，比如 uart@fe001000
  • @address 部分通常写设备在总线上的基地址

我在项目中遇到过有人把节点名写成 UART@fe001000（大写），结果内核解析时报错。记住，节点名是区分大小写的，统一用小写最保险。

2.2 属性：描述设备的特征

属性就是节点的「参数」。每个属性都有一个名字和一个值。属性写在节点内部，格式是：

property-name = <value>;

常见的属性类型有：

属性类型 示例 说明
字符串 compatible = "vendor,device"; 用于匹配驱动，格式固定
32位整数 reg = <0xfe001000 0x1000>; 地址和长度，用尖括号包裹
64位整数 reg = <0x00000000 0x80000000>; 高32位在前，低32位在后
布尔值 status = "disabled"; 用字符串表示，常见值：okay/disabled
字节数组 local-mac-address = [00 11 22 33 44 55]; 用方括号包裹，每个字节用空格隔开

我的习惯：写 compatible 属性时，一定要遵循「厂商,设备」的格式。比如 compatible = "fsl,imx6q-uart", "ns16550";。这样内核驱动匹配时，会先找精确匹配，找不到再回退到通用驱动。

2.3 值的表示方法

设备树里的值有几种写法，每种都有它的使用场景。我刚开始时经常搞混，后来总结了一个规律：

  • 尖括号 <>：放整数，一个或多个。比如 <0x1000 0x2000>
  • 方括号 []：放字节数据。比如 [01 02 03]
  • 双引号 ""：放字符串。比如 "okay"
  • & 符号：引用其他节点。比如 &uart1

举个例子，一个完整的 UART 节点可能是这样的：

uart1: serial@fe001000 {
    compatible = "fsl,imx6q-uart", "ns16550";
    reg = <0xfe001000 0x1000>;
    interrupts = <0 26 4>;
    status = "disabled";
};

这里 uart1: 是节点的标签（label），方便其他地方引用。比如在根节点里可以写 &uart1 { status = "okay"; }; 来使能它。

我曾经踩过的坑：写 reg 属性时，地址和长度的顺序搞反了。比如 reg = <0x1000 0xfe001000>;，内核会认为基地址是 0x1000，长度是 0xfe001000，这显然不对。记住：先地址，后长度。

2.4 特殊属性：标准化的约定

设备树规范定义了一些特殊属性，它们有固定的含义。我挑几个最常用的说说：

  • #address-cells 和 #size-cells：定义子节点中 reg 属性的地址和长度用几个 32 位整数表示。比如 #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; 表示地址和长度各占一个 32 位整数。
  • model：描述设备型号，比如 model = "Freescale i.MX6 Quad SABRE Board";
  • phandle：节点的唯一标识符，通常由编译器自动生成，用于节点间的引用。

你想想看，如果没有 #address-cells，内核怎么知道 reg 里的数字哪个是地址哪个是长度？这就是规范的重要性。

2.5 知识体系图

下面这张图总结了设备树语法的核心结构，我建议你把它存下来，写设备树时对照着看：

根节点 / 子节点 node1 子节点 node2 属性：描述设备特征 compatible = "vendor,device"; reg = <0xfe001000 0x1000>; interrupts = <0 26 4>; 值的表示方法 尖括号 <> ：整数，如 <0x1000> 方括号 [] ：字节，如 [01 02 03] 双引号 "" ：字符串，如 "okay" & 符号 ：引用节点，如 &uart1 设备树语法核心：节点 + 属性 + 值

2.6 实战：写一个简单的设备树片段

光说不练假把式。我们写一个实际点的例子——描述一个 I2C 控制器和它下面挂载的温度传感器：

/dts-v1/;

/ {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    i2c@fe050000 {
        compatible = "fsl,imx6q-i2c", "fsl,imx21-i2c";
        reg = <0xfe050000 0x4000>;
        interrupts = <0 33 4>;
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        temp-sensor@48 {
            compatible = "ti,tmp102";
            reg = <0x48>;
        };
    };
};

注意看，I2C 控制器节点里又定义了 #address-cells 和 #size-cells，这是因为 I2C 子节点的地址只有 7 位，所以 #size-cells = <0>。嗯，这里要特别注意——每个总线节点都要重新定义这些属性，因为它们的作用域是局部的。

我的建议：写设备树时，先画一张硬件拓扑图，把每个设备的地址、中断号、依赖关系列清楚。然后按「根节点 → 总线节点 → 设备节点」的顺序逐层写。这样不容易漏掉东西。

2.7 常见错误与避坑

最后，我总结几个新手最容易犯的错误：

  • 忘记分号：每个属性声明和节点结束都要有 ;。少一个分号，整个设备树解析失败。
  • 花括号不匹配：节点用 {} 包裹，一定要成对出现。我建议用带缩进的编辑器写，一眼就能看出括号是否对齐。
  • 地址长度单位搞错：reg 里的地址和长度单位是 32 位整数，不是字节。比如 reg = <0x1000 0x2>; 表示地址 0x1000，长度是 2 个 32 位整数（8 字节），而不是 2 字节。
  • 引用节点时标签写错：用 &uart1 引用节点时，确保标签 uart1: 已经定义过。

我曾经在一个项目里，因为少写了一个分号，导致内核启动时直接 panic。查了整整半天才找到问题。从那以后，我写设备树都会用 dtc -I dts -O dtb test.dts 先编译一遍，检查语法错误。

好了，这一章的内容就到这里。设备树的语法其实不复杂，但细节很多。多写几遍，自然就熟练了。

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