设备树基础语法：从DTS文件到中断绑定
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#address-cells和interrupt-parent也是一头雾水。但后来在移植U-Boot时被它折腾过几回，慢慢就摸出门道了。
设备树说白了就是一套描述硬件信息的"说明书"。U-Boot启动时把它读进来，内核启动时也用它。你想想看，如果没有这套标准，每个板子都得写死代码，那移植工作得多痛苦？
2.1 DTS文件结构：一棵倒着长的树
DTS（Device Tree Source）是设备树的源文件，编译后生成DTB。它的结构很简单——就是一个树形结构，根节点是/，下面挂各种子节点。
/dts-v1/;
/ {
compatible = "vendor,board-name";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
cpu@0 {
compatible = "arm,cortex-a7";
reg = <0x0>;
};
memory@80000000 {
device_type = "memory";
reg = <0x80000000 0x40000000>;
};
};嗯，这里要注意几点：
/dts-v1/;是版本声明，必须写在最前面- 根节点用
/表示，整个文件只有一个根 - 节点名后面可以跟
@地址，比如cpu@0 - 每个节点用花括号
{ }包裹，最后加分号
#address-cells 和 #size-cells 写好。这两个属性决定了地址和长度用几个32位整数表示，后面所有子节点都继承这个规则。忘了写？编译不会报错，但运行时地址解析全乱套——我踩过这个坑。
2.2 节点与属性：硬件的"身份证"
每个节点代表一个硬件设备，属性就是描述这个设备的各种参数。常用的属性我列个表：
| 属性名 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
compatible |
设备兼容性标识，驱动匹配用 | "ti,am335x-uart" |
reg |
寄存器地址和长度 | <0x48020000 0x1000> |
interrupts |
中断号、触发类型 | <0 56 4> |
gpios |
GPIO引脚绑定 | <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH> |
status |
设备状态（okay/disabled） | "okay" |
节点之间可以嵌套，也可以引用。比如：
&uart0 {
status = "okay";
pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
};这里的 &uart0 就是引用其他地方定义的节点标签。我在移植时经常用这种方式——先在根节点下定义好所有外设，然后在板级文件里通过引用来使能或配置它们，代码复用率很高。
2.3 reg属性与地址编码：告诉CPU设备在哪
reg 属性是设备树里最重要的属性之一。它告诉系统：这个设备的寄存器在哪个地址，占多大空间。
uart@48020000 {
compatible = "ti,am335x-uart";
reg = <0x48020000 0x1000>;
interrupts = <72>;
};这里 0x48020000 是基地址，0x1000 是地址范围（4KB）。但为什么有时候 reg 里只有两个数，有时候却有四个？
答案就在 #address-cells 和 #size-cells 里：
#address-cells表示地址占几个32位整数#size-cells表示长度占几个32位整数
比如64位地址的SoC：
/ {
#address-cells = <2>; // 地址用两个32位，即64位
#size-cells = <2>; // 长度也用两个32位
memory@800000000 {
device_type = "memory";
reg = <0x00000008 0x00000000 0x00000000 0x80000000>;
// 地址: 0x00000008_00000000
// 长度: 0x00000000_80000000 (2GB)
};
};#size-cells 写成了1，导致高32位地址被截断。所以写 reg 之前，一定先确认父节点的 #address-cells 和 #size-cells 对不对。
2.4 中断绑定：设备怎么"喊"CPU
中断绑定的核心是三个要素：中断控制器、中断号和触发类型。看个例子：
/ {
interrupt-parent = <&gic>; // 全局中断控制器
gic: interrupt-controller@48241000 {
compatible = "arm,cortex-a7-gic";
reg = <0x48241000 0x1000>;
interrupt-controller;
#interrupt-cells = <3>; // 每个中断用3个cell描述
};
uart@48020000 {
compatible = "ti,am335x-uart";
reg = <0x48020000 0x1000>;
interrupts = <0 56 4>;
// 0: 中断类型(SPI)
// 56: 中断号
// 4: 触发类型(高电平触发)
};
};这里 #interrupt-cells = <3> 表示每个中断描述需要3个32位整数。具体含义由中断控制器自己定义，GIC的标准是：
- 第一个cell：中断类型（0=PPI，1=SPI）
- 第二个cell：中断号（SPI从32开始）
- 第三个cell：触发类型（1=上升沿，4=高电平）
如果设备有多个中断：
interrupts = <0 56 4>, <0 57 4>; // 两个中断2.5 GPIO绑定：控制引脚的"开关"
GPIO绑定比中断稍微复杂一点，因为涉及引脚号和电气特性。标准写法：
gpio1: gpio@4804c000 {
compatible = "ti,omap4-gpio";
reg = <0x4804c000 0x1000>;
gpio-controller;
#gpio-cells = <2>; // 每个GPIO用2个cell
};
led {
compatible = "gpio-leds";
led-red {
gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
label = "red-led";
};
};这里 gpios 属性的含义：
&gpio1：引用GPIO控制器15：引脚号（GPIO1_15）GPIO_ACTIVE_HIGH：高电平有效
如果引脚需要配置上下拉或驱动能力，可以在 pinctrl 里定义：
&gpio1 {
pinctrl-0 = <&led_pins>;
pinctrl-names = "default";
};
led_pins: pinmux_led_pins {
pinctrl-single,pins = <
0x0c 0x07 // 引脚复用配置
>;
};核心要点：设备树的GPIO绑定本质上是把"哪个控制器、哪个引脚、什么电平"这三个信息打包成一个属性。U-Boot在解析时，会根据 #gpio-cells 的值来拆分这些信息。我建议你在写GPIO绑定时，先确认GPIO控制器的 #gpio-cells 是2还是3——有些SoC需要3个cell来指定引脚复用功能。
2.6 知识体系总览
下面这张图把本章的核心知识点串起来了，你可以对照着看：
这张图把设备树语法的核心脉络理清楚了。从DTS文件结构出发，三个分支分别对应节点属性、地址编码和中断GPIO绑定，最终汇聚到U-Boot解析DTB并初始化硬件这个终点。你在写设备树时，脑子里要有这张图——每个节点、每个属性都不是孤立的，它们共同构成了一套完整的硬件描述语言。