3. DTS常用属性

设备树（Device Tree Source, DTS）通过一系列标准属性来描述硬件设备的特征、资源需求和连接关系。掌握这些核心属性是编写正确设备树文件的基础，也是实现设备树覆盖（Overlay）与热插拔驱动的关键前提。本章将逐一详解最常用的五大属性：compatible、reg、interrupts、status 和 gpios。

3.1 compatible 属性：设备与驱动的匹配钥匙

compatible 属性是设备树中最核心的字符串属性，它指定了设备的“兼容性”标识。内核通过该属性查找并绑定对应的设备驱动。

• 格式： 一个或多个字符串，按优先级从高到低排列。
• 命名规范： 通常采用 "厂商,设备型号" 的形式，例如 "ti,am335x-uart"、"fsl,imx6q-uart"。
• 匹配机制： 内核驱动中的 of_match_table 会与设备节点的 compatible 值进行精确匹配。匹配成功则调用驱动的 probe 函数。

// 设备树节点
i2c_touch: touch@38 {
    compatible = "edt,edt-ft5406", "edt,edt-ft5x06";
    reg = <0x38>;
    interrupt-parent = <&gpio1>;
    interrupts = <13 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING>;
};

上述代码中，内核会优先尝试匹配 "edt,edt-ft5406"，若失败则尝试 "edt,edt-ft5x06"。这种机制允许一个驱动支持多个硬件版本。

3.2 reg 属性：定义设备地址空间

reg 属性用于描述设备在总线上的地址范围，通常由一组或多组 (地址, 长度) 对组成。它直接对应硬件寄存器的物理地址空间。

// 父节点定义地址格式
soc {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    // 子节点使用 reg 属性
    uart0: serial@10000000 {
        compatible = "ns16550a";
        reg = <0x10000000 0x1000>;  // 基地址 0x10000000，长度 0x1000
        interrupts = <33>;
        clock-frequency = <1843200>;
    };

    gpio0: gpio@10001000 {
        compatible = "brcm,bcm2835-gpio";
        reg = <0x10001000 0x100>;   // 基地址 0x10001000，长度 0x100
        interrupts = <17>;
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
    };
};

在驱动代码中，通过 of_iomap() 或 platform_get_resource() 函数获取 reg 属性定义的物理地址，并将其映射到内核虚拟地址空间。

3.3 interrupts 属性：中断资源描述

interrupts 属性用于描述设备使用的中断号、触发类型等信息。它通常与 interrupt-parent 属性配合使用，后者指定中断控制器节点。

• interrupt-parent： 指向中断控制器的 phandle，若子节点未定义，则继承父节点的值。
• interrupts： 一个或多个中断描述符，格式由中断控制器的 #interrupt-cells 决定。
• 常见触发类型：
  • IRQ_TYPE_EDGE_RISING (1) — 上升沿触发
  • IRQ_TYPE_EDGE_FALLING (2) — 下降沿触发
  • IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH (4) — 高电平触发
  • IRQ_TYPE_LEVEL_LOW (8) — 低电平触发

// 中断控制器定义
gic: interrupt-controller@10400000 {
    compatible = "arm,gic-400";
    reg = <0x10400000 0x10000>;
    interrupt-controller;
    #interrupt-cells = <3>;  // GIC 使用 3 个 cell: 中断类型、编号、触发标志
};

// 使用中断的设备节点
ethernet@20000000 {
    compatible = "smsc,lan9115";
    reg = <0x20000000 0x1000>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 33 4>;  // SPI 中断，编号 33，高电平触发
};

3.4 status 属性：设备状态控制

status 属性用于控制设备节点的启用或禁用状态，是设备树覆盖（Overlay）中实现热插拔逻辑的核心属性之一。

// 基板设备树：默认禁用某个外设
&i2c1 {
    status = "okay";

    touch: touch@38 {
        compatible = "edt,edt-ft5406";
        reg = <0x38>;
        status = "disabled";  // 默认禁用，等待 Overlay 使能
    };
};

// Overlay 文件：使能触摸屏
&touch {
    status = "okay";  // 通过 Overlay 动态启用
};

3.5 gpios 属性：GPIO 资源描述

gpios 属性用于描述设备使用的 GPIO 引脚，包括引脚号、标志位等信息。它依赖于 GPIO 控制器节点提供的 #gpio-cells 定义。

• gpio-controller： 标记节点为 GPIO 控制器。
• #gpio-cells： 指定 GPIO 描述符需要的 cell 数量，通常为 2（GPIO 号 + 标志位）。
• 标志位： 常用值包括 GPIO_ACTIVE_HIGH (0) 和 GPIO_ACTIVE_LOW (1)。

// GPIO 控制器定义
gpio0: gpio@10001000 {
    compatible = "brcm,bcm2835-gpio";
    reg = <0x10001000 0x100>;
    gpio-controller;
    #gpio-cells = <2>;
    interrupts = <17>;
};

// 使用 GPIO 的设备
leds {
    compatible = "gpio-leds";

    led-red {
        label = "red-led";
        gpios = <&gpio0 18 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  // GPIO0 的 18 号引脚，高电平有效
        linux,default-trigger = "heartbeat";
    };

    led-green {
        label = "green-led";
        gpios = <&gpio0 19 GPIO_ACTIVE_LOW>;   // GPIO0 的 19 号引脚，低电平有效
        default-state = "off";
    };
};

3.6 属性综合对比与实战建议

下表总结了五个核心属性的关键特征，便于在实际开发中快速查阅和对比：