设备树基础语法（一）：.dts/.dtsi 文件结构、节点与属性

好，咱们正式开始啃设备树这块硬骨头。说实话，我刚接触设备树那会儿，看着满屏的尖括号和花括号，心里直犯嘀咕——这玩意儿跟 C 语言长得挺像，但又完全不是一回事。后来做项目多了，才慢慢摸清它的脾气。

设备树说白了就是一套描述硬件信息的「说明书」。你想想看，Linux 内核要跑在不同的板子上，总不能每换一块板子就重新编译一次内核吧？设备树就是用来解决这个问题的——把硬件信息从内核代码里抽出来，单独描述。

一、设备树文件长什么样？

设备树源文件有两种后缀：.dts 和 .dtsi。我个人习惯把 .dts 看作「板级文件」，.dtsi 看作「芯片级头文件」。就像 C 语言里的 .c 和 .h 一样。

来看一个最简单的例子：

/dts-v1/;

/ {
    model = "MyCustomBoard";
    compatible = "vendor,myboard-v1", "vendor,myboard";

    chosen {
        bootargs = "console=ttyS0,115200";
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x10000000>;
    };

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

嗯，这里要注意几个关键点：

• /dts-v1/; 是版本声明，必须写在最前面。我见过有人漏掉这行，结果编译报错半天找不出原因。
• 根节点 / 是整个设备树的起点，所有设备都挂在这个根下面。
• 节点名后面可以跟 @地址，比如 memory@80000000，这个地址用来区分同名的节点。

二、节点（node）的定义与规则

节点是设备树的基本组成单元。每个节点用花括号 { } 包裹，里面可以包含属性和子节点。

节点命名的规则其实挺宽松的，但我建议你遵循几条约定：

• 节点名尽量用硬件手册里的名称，比如 uart、i2c、spi
• 如果同一类型有多个实例，用 @地址 区分，比如 uart@10000000 和 uart@20000000
• 不要用特殊字符，保持字母、数字、下划线、连字符

节点可以嵌套，形成层级关系。比如：

&i2c1 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <100000>;

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

    temperature@48 {
        compatible = "lm75";
        reg = <0x48>;
    };
};

这里 i2c1 是父节点，eeprom@50 和 temperature@48 是子节点。子节点通过 reg 属性指定 I2C 地址。

三、属性（property）的定义与类型

属性就是节点的「参数」。设备树规范定义了多种属性类型，咱们一个一个来看。

属性类型	语法示例	说明
字符串	compatible = "vendor,device";	用双引号包裹，用于匹配驱动
32位整数	reg = <0x10000000 0x1000>;	尖括号包裹，多个值用空格隔开
64位整数	reg = <0x00000000 0x80000000 0x0 0x10000000>;	用两个32位表示一个64位值
布尔值	status = "okay";	实际上用字符串表示，常见值：okay、disabled
字节数组	local-mac-address = [00 11 22 33 44 55];	方括号包裹，十六进制字节
混合类型	foo = <0x1234>, "string";	逗号分隔不同类型

最常用的属性是 compatible 和 reg。前者告诉内核「这个设备是什么型号」，后者告诉内核「设备的地址和大小」。

// 一个典型的 SPI 控制器节点
spi@10001000 {
    compatible = "vendor,spi-controller";
    reg = <0x10001000 0x1000>;
    interrupts = <0 31 4>;
    clocks = <&clkc 15>;
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;

    flash@0 {
        compatible = "jedec,spi-nor";
        reg = <0>;
        spi-max-frequency = <50000000>;
    };
};

四、设备树文件的结构组织

实际项目中，设备树文件通常按模块拆分。我一般这样组织：

• 芯片级 .dtsi：描述 SoC 内部资源，比如 CPU、中断控制器、时钟、DMA 等
• 板级 .dts：描述板级外设，比如 DDR 大小、网卡、USB 接口等
• 头文件 .h：定义宏和常量，方便复用

用 #include 来组合它们：

// myboard.dts
/dts-v1/;

#include "soc.dtsi"
#include "myboard-pinfunc.h"

/ {
    model = "MyBoard v2";
    compatible = "vendor,myboard-v2";

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

// 覆盖 soc.dtsi 中的节点
&uart1 {
    status = "okay";
    pinctrl-0 = <&uart1_pins>;
};

看到 &uart1 这种写法了吗？这叫「引用标签」，用来覆盖或扩展其他文件中定义的节点。这是设备树最强大的特性之一。

五、知识体系结构图

下面这张图帮你理清设备树文件的结构关系：

这张图展示了设备树的层级结构。从根节点出发，每个节点都可以挂载子节点，形成一棵完整的硬件描述树。属性则附着在节点上，提供具体的配置信息。

六、避坑与实战建议

最后分享几个我踩过的坑：

• 分号别漏：每个属性后面都要加分号，漏一个编译就报错。我刚开始写的时候，经常漏掉最后一个属性后面的分号。
• 逗号别乱用：字符串列表用逗号分隔，但整数列表不用。比如 compatible = "a", "b"; 是对的，但 reg = <0x1000, 0x2000>; 是错的。
• 标签引用要小心：&node 只能用于覆盖已有节点，不能凭空创建新节点。如果你引用的标签不存在，编译会报错。
• 地址和大小要匹配：#address-cells 和 #size-cells 决定了 reg 中每个地址和大小占几个32位。不匹配的话，驱动读到的地址就是错的。

好了，设备树的基础语法就讲到这里。记住三个核心：文件结构、节点定义、属性类型。把这三点吃透了，后面的内容就好办了。