3、设备树节点与属性：标准属性详解

设备树中的每个节点都通过一系列属性（Properties）来描述硬件设备的特征、地址、状态和兼容性。在众多属性中，compatible、reg 和 status 是最基础、最核心的标准属性。它们是操作系统识别设备、分配资源以及控制设备启停的关键依据。

3.1 compatible 属性：设备驱动的“身份证”

compatible 属性是设备树中最重要的属性之一。它指定了设备与设备驱动之间的绑定关系。操作系统通过匹配该属性的字符串值，来寻找能够驱动该设备的驱动程序。

3.1.1 属性格式与匹配规则

compatible 的值是一个字符串列表，通常包含一个“精确型号”和一个“通用兼容型号”。匹配时，操作系统会按照列表中的顺序依次尝试，直到找到匹配的驱动。

// 示例：一个 I2C 触摸控制器节点
touch@38 {
    compatible = "edt,edt-ft5406", "edt,edt-ft5x06";
    reg = <0x38>;
    // ...
};

3.1.2 匹配流程示意图

下面的 SVG 图展示了内核从设备树节点到驱动匹配的完整流程。

3.2 reg 属性：设备地址空间与资源映射

reg 属性用于描述设备在系统总线上的地址空间。它定义了设备占用的寄存器地址范围、内存区域或 I/O 端口号。该属性是操作系统为设备分配物理地址、建立内存映射（MMIO）的基础。

3.2.1 属性结构与地址描述

reg 的值是一个或多个 地址/长度对（Address/Length Pairs）。每个对由 #address-cells 和 #size-cells 属性决定其长度。

// 示例：一个 SPI 控制器节点
spi@10000000 {
    compatible = "ti,am335x-spi";
    reg = <0x10000000 0x1000>;  // 基地址 0x10000000，长度 0x1000 (4KB)
    interrupts = <0 45 4>;
    // ...
};

3.2.2 多地址空间与片选

对于具有多个独立地址区域或片选（Chip Select）的设备，reg 可以包含多个地址/长度对。

// 示例：一个具有两个内存区域的设备
memory-controller@20000000 {
    compatible = "vendor,mem-ctrl";
    reg = <0x20000000 0x1000   // 控制寄存器区域
           0x30000000 0x2000>; // 数据缓冲区区域
    // ...
};

3.3 status 属性：设备状态控制

status 属性用于指示设备的操作状态。它允许在不修改硬件描述的情况下，通过设备树来启用或禁用设备。这对于处理 SoC 中不同型号的变体或修复硬件问题非常有用。

3.3.1 标准状态值

3.3.2 实际应用场景

在开发板或产品中，经常通过 status 属性来裁剪功能。例如，一个 SoC 内部集成了两个以太网控制器，但产品只需要一个，可以在设备树中将另一个的 status 设置为 "disabled"。

// 在 SoC 的 dtsi 文件中，两个以太网控制器默认都是 "okay"
&mac0 {
    status = "okay";
};

&mac1 {
    status = "okay";
};

// 在板级 dts 文件中，禁用 mac1
&mac1 {
    status = "disabled";
};

3.4 三大标准属性关系总结

下表总结了 compatible、reg 和 status 在设备驱动生命周期中的不同作用。

3.5 综合示例：一个完整的 UART 节点

下面的示例展示了一个典型的 UART 设备树节点，它综合使用了上述三个标准属性。

uart0: serial@44e09000 {
    compatible = "ti,am335x-uart", "ti,omap3-uart";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    interrupts = <0 72 4>;
    status = "okay";
    clock-frequency = <48000000>;
    // ...
};