第2章设备树语法入门

第2章：设备树语法入门

好，咱们正式开始啃设备树的语法。说实话，很多嵌入式工程师第一次看到.dts文件时，第一反应是「这什么鬼？长得像C语言又不是C语言」。别急，我当年也是这样。花半小时搞懂它的骨架，后面就顺了。

2.1 DTS文件长什么样？

一个典型的.dts文件，结构其实很简单。我习惯把它想象成「一棵倒着长的树」——根节点在最上面，下面挂着一堆子节点。每个节点代表一个硬件设备或总线。

/dts-v1/;

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am335x";

    cpus {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a8";
            reg = <0>;
        };
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x10000000>;  /* 256 MB */
    };
};

看到没？最外层是根节点/，里面包了cpus、memory这些子节点。每个节点用花括号{}包起来，最后用分号;结束。嗯，这里要注意：分号不能丢，丢了编译器直接报错，我踩过这个坑。

2.2 节点(node)和属性(property)

节点就是硬件单元。比如一个I2C控制器、一个GPIO引脚、一个SPI Flash，都对应一个节点。节点里面放的是属性——描述这个硬件的信息。

属性分两种：

标准属性：比如compatible、reg、status，内核规定好的
自定义属性：厂商自己加的，比如max-frequency、gpios

举个例子，一个I2C设备节点：

&i2c0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <400000>;

    eeprom@50 {
        compatible = "atmel,24c02";
        reg = <0x50>;
        pagesize = <8>;
    };
};

这里eeprom@50是子节点，@50表示它的I2C地址是0x50。compatible告诉内核用哪个驱动，reg就是地址。我在项目中遇到过有人把reg写成了addr，结果驱动死活匹配不上——因为内核只认reg。

核心原则：节点描述「有什么硬件」，属性描述「硬件长什么样」。

2.3 标签(label)和引用

标签这东西，说白了就是给节点起个外号。方便你在别的地方引用它。比如：

i2c0: i2c@44e0b000 {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    compatible = "ti,omap4-i2c";
    reg = <0x44e0b000 0x1000>;
    interrupts = <70>;
};

这里的i2c0:就是标签。后面你想修改这个节点，直接用&i2c0引用它：

&i2c0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <400000>;
};

为什么要这么干？因为设备树文件经常被多个板子共用。基板定义好i2c0的寄存器地址和中断，具体板子再通过&i2c0打开它、配频率。这样代码复用性极高。

我的习惯：标签名尽量跟节点名保持一致，比如uart0对应uart@44e09000。不然过两个月你自己都忘了哪个标签是哪个。

2.4 include机制

设备树支持#include，跟C语言一样。但注意，它用的是C预处理器，所以你可以用#define定义宏。

实际项目中，一个完整的设备树文件通常长这样：

#include "am33xx.dtsi"
#include "am335x-bone-common.dtsi"
#include "am335x-boneblack-common.dtsi"

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am335x";
};

.dtsi文件是「设备树包含文件」，相当于头文件。SoC厂商会提供soc.dtsi，里面定义好所有内置外设的节点。板级厂商再#include它，然后修改或启用需要的节点。

我曾经接手一个项目，板子改了三次PCB，每次只改几个GPIO和I2C地址。我直接把公共部分放.dtsi，每个板子一个.dts，只写差异部分。嗯，维护起来轻松多了。

注意：#include和/include/是两回事。前者是C预处理器指令，支持宏定义；后者是dtc编译器自己的语法，功能弱很多。我建议统一用#include。

2.5 避坑指南

最后分享几个我踩过的坑：

分号漏了：每个属性结束都要分号，每个节点结束也要分号。漏一个，编译报错，而且报错信息经常指向下一行，很坑。
标签重复：不同.dtsi里定义了同名标签，编译不会报错，但后面的会覆盖前面的。我曾经查了半天，才发现是标签冲突。
reg格式搞错：reg = <0x80000000 0x10000000>，第一个是起始地址，第二个是长度。有人写成reg = <0x80000000>，少了长度，内核直接懵。
compatible拼写：驱动匹配靠字符串比较，拼错一个字母就匹配不上。我建议直接从驱动源码里复制，别手敲。

好了，设备树语法就这些。说白了就是「节点套节点，属性填里面，标签方便引用，include复用代码」。下一章咱们聊聊怎么编译和调试设备树，那才是真正动手的时候。

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