第二讲：设备树语法精讲——节点、属性与标准属性

各位同学，今天我们来啃设备树语法这块硬骨头。说实话，我刚接触设备树那会儿，看着满屏的.dts文件，心里直犯嘀咕：这不就是个配置文件吗？怎么搞得这么复杂？后来踩过几次坑才明白——设备树就是嵌入式世界的"宪法"，它规定了硬件长什么样、驱动该怎么找它。

1. 节点与属性：设备树的基本单元

设备树的结构，说白了就是一棵树。根节点是/，下面挂着一堆子节点。每个节点代表一个硬件设备或总线，属性就是描述这个设备的参数。

/ {
    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 = <0x0>;
        };
    };
    
    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x20000000>;  /* 512 MB */
    };
};

你看，每个节点用节点名@地址来标识。地址部分不是必须的，但如果有reg属性，我建议你加上——这样调试时一眼就能看出设备映射到哪个地址空间。

2. 标准属性：compatible、reg、interrupts

这三个属性是设备树的"三驾马车"。我在项目中见过有人把compatible写错，结果驱动死活加载不上——嗯，这种低级错误我也犯过。

2.1 compatible：驱动匹配的钥匙

compatible属性决定了哪个驱动来接管这个设备。格式是"厂商,型号"，可以有多个值，内核会按顺序匹配。

i2c@44e0b000 {
    compatible = "ti,omap4-i2c", "ti,omap3-i2c";
    reg = <0x44e0b000 0x1000>;
    interrupts = <70>;
};

我个人习惯把最具体的型号写在最前面，通用的放后面。这样如果新硬件有特殊处理，驱动能优先匹配到。

2.2 reg：地址空间的"身份证"

reg描述设备占用的地址范围。它由#address-cells和#size-cells决定格式。比如#address-cells = <1>表示地址用1个32位整数，#size-cells = <1>表示长度也用1个32位整数。

2.3 interrupts：中断的"接线图"

中断属性描述设备的中断号、触发类型等信息。它依赖interrupt-parent指定中断控制器。

gpio_keys {
    compatible = "gpio-keys";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    
    button@0 {
        label = "user-button";
        linux,code = <KEY_ENTER>;
        gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        interrupts = <15 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
    };
};

你想想看，如果中断号写错了，驱动注册中断时就会失败。我调试过一个触摸屏驱动，中断一直触发不了，最后发现是interrupts里的IRQ_TYPE写成了IRQ_TYPE_EDGE_RISING，而硬件实际是低电平触发。

3. 特殊节点：chosen 与 aliases

这两个节点是设备树的"基础设施"，虽然不直接对应硬件，但内核启动时离不开它们。

3.1 chosen：内核启动参数

chosen节点不描述硬件，而是传递启动参数。比如bootargs、stdout-path等。

chosen {
    bootargs = "console=ttyO0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw";
    stdout-path = &uart0;
};

我记得有一次调试，内核启动后串口没输出，查了半天发现是stdout-path指向了错误的UART节点。说白了，这就是个"默认控制台"的配置。

3.2 aliases：节点的"快捷方式"

aliases给节点起别名，方便在代码中引用。比如serial0 = &uart0;，这样驱动里可以直接用of_alias_get_id()获取序号。

aliases {
    serial0 = &uart0;
    serial1 = &uart1;
    mmc0 = &mmc1;
    mmc1 = &mmc2;
};

4. 宏定义与include：让设备树"活"起来

设备树支持C语言的预处理，这意味着我们可以用#include、#define来组织代码。这招在大型项目中特别有用。

// am335x-boneblack.dts
#include "am33xx.dtsi"
#include "am335x-bone-common.dtsi"
#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>
#include <dt-bindings/interrupt-controller/irq.h>

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    
    &i2c0 {
        eeprom@50 {
            compatible = "atmel,24c256";
            reg = <0x50>;
            pagesize = <64>;
        };
    };
};

你看，am33xx.dtsi定义了SoC的公共部分，am335x-bone-common.dtsi定义了板级公共部分，最后am335x-boneblack.dts只添加差异部分。这样维护起来轻松多了。

5. 知识体系总览

下面这张图总结了设备树语法的核心结构，我建议你把它打印出来贴在工位上。

这张图把设备树的核心要素都串起来了。你从根节点出发，往下走是各种设备节点，每个节点挂载标准属性；特殊节点chosen和aliases提供启动参数和别名；预处理机制让代码可以模块化组织。