第2章设备树语法入门

第1章：设备树语法入门——节点、属性、标签、路径的基本规则

各位同学好，我是老李。做嵌入式Linux驱动开发十几年了，设备树这东西，我刚开始接触时也是一头雾水。说实话，它看起来像XML，又有点像JSON，但又不完全是。今天咱们就把设备树最基础的语法掰开揉碎了讲清楚。

设备树，说白了就是描述硬件信息的“说明书”。CPU有几个核？外设挂在哪条总线上？中断号是多少？这些信息都写在设备树里。内核启动时读这份说明书，就知道怎么跟硬件打交道了。

核心概念一句话：设备树是用树形结构描述硬件资源的数据格式，驱动通过它找到自己对应的硬件。

1.1 节点（Node）——设备树的骨架

节点是设备树最基本的组成单元。每个节点代表一个硬件设备或总线。我习惯把节点想象成“文件夹”，里面可以放子节点，也可以放属性。

看个最简单的例子：

/dts-v1/;

/ {
    model = "MyBoard";
    compatible = "vendor,myboard";

    cpu@0 {
        compatible = "arm,cortex-a7";
        reg = <0>;
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x40000000>;
    };
};

这里 / 是根节点，下面挂了 cpu@0 和 memory@80000000 两个子节点。节点名后面的 @0 和 @80000000 是地址，用来区分同类型设备。

我的经验：节点名尽量用通用名，比如 serial 比 uart1 好。因为内核会通过节点名匹配驱动，名字太随意容易出问题。我曾经见过有人把串口节点命名为 my_uart_test，结果驱动死活加载不上……

1.2 属性（Property）——节点的“身份证”

属性就是键值对，描述节点的具体特征。常见的属性类型有：

属性类型	写法示例	说明
字符串	`compatible = "vendor,device";`	驱动匹配的关键
32位整数	`reg = <0x1000 0x100>;`	地址和大小
64位整数	`reg = <0x0 0x80000000 0x0 0x40000000>;`	高地址+低地址
布尔值	`status = "disabled";`	存在即true
字符串列表	`interrupt-names = "rx", "tx";`	用空格分隔

这里重点说下 compatible 属性。它是驱动和设备树之间的“暗号”。内核启动时，会遍历所有节点，找到 compatible 值匹配的驱动。格式一般是 "厂商名,设备名"。

注意：compatible 的顺序很重要！内核会按列表顺序依次尝试匹配。我遇到过把 fallback 兼容写在前面的情况，结果驱动匹配到了错误的版本，折腾了两天才发现。

1.3 标签（Label）——给节点起个“外号”

标签就是节点的别名。为什么要用标签？你想想看，如果节点路径特别深，比如 /soc/bus@40000000/i2c@1000/rtc@68，每次引用都要写这么长，多累啊。

标签的写法很简单，在节点名前加个名字和冒号：

&i2c1: i2c@1000 {
    compatible = "vendor,i2c";
    reg = <0x1000 0x100>;
    rtc@68 {
        compatible = "maxim,ds3231";
        reg = <0x68>;
    };
};

这样在其他地方就可以用 &i2c1 来引用这个节点了。比如在另一个节点里引用它：

&i2c1 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <400000>;
};

我的习惯：所有重要的外设节点都加上标签。标签名用 <总线名><序号> 的格式，比如 &i2c1、&spi2、&uart0。这样在 .dtsi 文件里覆盖配置时特别方便。

1.4 路径（Path）——设备树的“地址”

路径就是从根节点到目标节点的完整路线。用斜杠分隔，比如：

/soc/bus@40000000/i2c@1000/rtc@68

路径在 devicetree 的 API 里经常用到。比如在驱动里通过 of_find_node_by_path() 函数查找节点：

struct device_node *np;
np = of_find_node_by_path("/soc/bus@40000000/i2c@1000/rtc@68");
if (np) {
    // 找到节点，可以读取属性了
}

路径和标签的区别？说白了，路径是绝对地址，标签是相对引用。路径写死了，标签可以灵活覆盖。

1.5 知识体系总览

下面这张图是我画的设备树语法结构图，帮你理清这几个概念的关系：

1.6 避坑指南

做设备树开发这些年，我踩过不少坑。分享几个最常见的：

分号别漏了——每个属性后面都要加分号。我曾经漏了一个分号，编译报错找了半小时。
标签名别重复——整个设备树里标签必须唯一。重复了编译不会报错，但引用时会混乱。
路径大小写敏感——Linux是大小写敏感的系统，/SOC 和 /soc 是两个不同的路径。
地址别写错进制——0x 开头是十六进制，不加是十进制。我见过有人把 0x1000 写成 1000，结果地址对不上。

特别提醒：设备树编译（dtc）不会检查语义错误。它只检查语法。也就是说，你写个不存在的寄存器地址，编译也能通过。但内核启动时就会挂掉。所以写完设备树，一定要在目标板上实际测试。

好了，设备树的基本语法就这些。节点是骨架，属性是血肉，标签是别名，路径是地址。把这四个概念搞明白，后面学中断、时钟、GPIO映射就轻松多了。

记住一句话：设备树就是硬件的“身份证”，驱动通过它找到对应的硬件。写设备树时，把自己想象成硬件工程师，把每个外设的细节都描述清楚，驱动开发就事半功倍了。

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第1章：设备树语法入门——节点、属性、标签、路径的基本规则

1.1 节点（Node）——设备树的骨架

1.2 属性（Property）——节点的“身份证”

1.3 标签（Label）——给节点起个“外号”

1.4 路径（Path）——设备树的“地址”

1.5 知识体系总览

1.6 避坑指南