2. 设备树基础概念

各位好，欢迎来到第二章。上一章我们聊了设备树是什么、为什么需要它。今天咱们直接上手——把设备树的语法啃下来。

说实话，我刚开始学设备树时，觉得这东西不就是个配置文件嘛，有啥难的？结果第一次自己写一个外设节点，编译报错报得我怀疑人生。后来才发现，语法细节没吃透，踩坑是必然的。

这一章我会把最核心的语法讲清楚：节点与属性怎么定义、标签怎么用、引用符号 & 是干嘛的、#include 又是怎么工作的。你把这些搞明白，后面写设备树就跟写配置文件一样顺手。

2.1 节点（Node）——设备树的基本单元

设备树本质上是一棵树。树的每个节点就是一个设备或总线。节点用花括号 { } 包裹，里面可以放属性，也可以放子节点。

看个最简单的例子：

/dts-v1/;

/ {
    model = "MyBoard";
    compatible = "vendor,myboard";
};

最外层的 / 是根节点。每个 .dts 文件必须有且只有一个根节点。根节点下面可以挂各种子节点，比如 CPU、内存、外设。

我个人的习惯是：根节点只放顶层描述（model、compatible），具体设备都放到子节点里。这样结构清晰，后期维护也方便。

2.2 属性（Property）——描述节点的特征

属性就是键值对。写法是 属性名 = 值;。值的类型有几种：

这里有个坑，我当年踩过：reg 属性里的地址和长度，顺序不能乱。比如 reg = <0x10000000 0x1000>，第一个是基地址，第二个是长度。如果你写反了，驱动读到的地址就是错的，系统直接挂掉。

2.3 标签（Label）与引用（&）

标签是给节点起个别名。语法很简单：在节点名前加个 标签名:。

uart0: serial@10000000 {
    compatible = "vendor,uart";
    reg = <0x10000000 0x1000>;
};

这里 uart0 就是标签。有了标签，你就可以在其他地方用 &uart0 来引用这个节点。

引用最常见的用途是追加属性或修改节点。比如：

&uart0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <115200>;
};

这段代码的意思是：找到标签为 uart0 的节点，给它加上 status 和 clock-frequency 属性。如果节点里已经有同名属性，就覆盖掉。

我刚开始用引用时犯过一个低级错误：在同一个 .dts 文件里重复引用同一个节点，结果属性被覆盖了两次，调试了半天才发现。所以建议你：引用时尽量集中写，别分散到文件各处，容易乱。

2.4 包含文件（#include）机制

设备树支持 C 语言的预处理。你可以用 #include 把其他文件的内容包含进来。这在实际项目中几乎是必须的，因为 SoC 厂商会提供公用的 .dtsi 文件。

看个实际例子：

#include "soc.dtsi"
#include "board-common.dtsi"

/ {
    model = "MyCustomBoard";
};

编译时，预处理器会把 soc.dtsi 和 board-common.dtsi 的内容直接插入到这个位置。这样你就可以把 SoC 通用的部分（CPU、中断控制器、时钟等）放到 .dtsi 里，板级差异部分放到 .dts 里。

我记得有一次，同事把 .dtsi 里定义的一个节点在 .dts 里又定义了一遍，结果编译报重复定义的错误。后来我告诉他：.dtsi 里用标签定义节点，.dts 里用 & 引用追加，这样就不会冲突。

2.5 节点命名规则

节点名格式是 名称@地址。名称一般用设备类型，地址是寄存器基地址。比如：

serial@10000000 {
    // 名称是 serial，地址是 0x10000000
};

如果节点没有地址（比如根节点下的虚拟设备），可以省略 @ 部分：

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

这里有个细节：同一级节点，名称可以重复，但地址不能重复。比如两个 serial@10000000 是不允许的，但 serial@10000000 和 serial@20000000 可以共存。

2.6 核心属性：compatible、reg、status

这三个属性你几乎每个节点都会用到，我单独拎出来说。

compatible：驱动匹配的关键。格式是 "厂商,设备"。Linux 内核通过这个字符串找到对应的驱动。比如：

compatible = "ti,omap3-uart", "ns16550";

内核会先尝试匹配 "ti,omap3-uart"，如果没找到，再试 "ns16550"。所以越具体的字符串放前面。

reg：描述设备的地址空间。格式是 <地址1 长度1 地址2 长度2 ...>。地址和长度的位数由父节点的 #address-cells 和 #size-cells 决定。

status：设备状态。常用值：

• "okay"：设备启用
• "disabled"：设备禁用
• "reserved"：保留，驱动不碰

我一般习惯在 .dtsi 里把 status 设为 disabled，然后在 .dts 里按需改为 okay。这样板级文件只启用需要的设备，干净利落。

2.7 知识体系总览

下面这张图把本章的核心知识点串起来了。你可以把它当作设备树语法的速查地图。

2.8 实战：写一个完整的设备树片段

光说不练假把式。咱们写一个实际点的例子：一个 SoC 的 .dtsi 文件，加上板级的 .dts 文件。

soc.dtsi：

/dts-v1/;

/ {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    uart0: serial@10000000 {
        compatible = "vendor,uart";
        reg = <0x10000000 0x1000>;
        interrupts = <33>;
        status = "disabled";
    };

    gpio0: gpio@20000000 {
        compatible = "vendor,gpio";
        reg = <0x20000000 0x1000>;
        interrupts = <34>;
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
        status = "disabled";
    };
};

myboard.dts：

/dts-v1/;

#include "soc.dtsi"

/ {
    model = "MyBoard v1.0";
    compatible = "vendor,myboard";

    chosen {
        bootargs = "console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2";
    };
};

&uart0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <115200>;
};

&gpio0 {
    status = "okay";
};

你看，.dtsi 里定义节点并打上标签，.dts 里用 #include 包含进来，再用 & 引用启用设备。这样 SoC 厂商只需要维护 .dtsi，板级工程师只需要写 .dts，各司其职。

嗯，这一章的内容就到这里。语法这东西，光看是记不住的。我建议你打开一个真实的 .dts 文件（内核源码里多的是），对照着看一遍，再自己动手改一改。踩几个坑，就彻底记住了。