2. 设备树语法基础：节点、属性、标签、路径

设备树（Device Tree）是一种描述硬件资源的数据结构，它使用树形层次结构将系统中的CPU、内存、外设、中断控制器、GPIO控制器等硬件信息组织起来。理解设备树的语法规则是编写设备树源文件（.dts）和开发设备驱动的第一步。

设备树的语法由四个核心元素构成：节点（node）、属性（property）、标签（label）和路径（path）。下面逐一讲解它们的语法规则与使用场景。

2.1 节点（Node）—— 设备树的骨架

节点是设备树的基本组成单元，每个节点代表一个硬件设备、总线、控制器或功能模块。节点采用树形嵌套结构，根节点为/，所有其他节点都是根节点的子节点或后代节点。

节点语法格式：

node-name {
    property1 = <value>;
    property2 = "string";
    child-node {
        ...
    };
};

• 节点名称：由字母、数字、连字符（-）、下划线（_）组成，不能以数字开头。
• 节点体：用花括号 { } 包裹，内部包含属性和子节点。
• 节点结束：用分号 ; 表示节点定义结束。
• 根节点：/ { ... }; 是设备树的顶层节点，所有硬件描述都从根节点开始。

2.2 属性（Property）—— 描述设备特征

属性是附着在节点上的键值对，用于描述设备的硬件特征、配置参数、资源映射等。属性值可以是多种数据类型。

属性语法格式：

property-name = <value>;
property-name = "string";
property-name = [byte-stream];
property-name;  

属性值类型对照表：

数据类型	语法表示	示例	说明
32位整数	<value>	<0x1000>	单个32位无符号整数
整数数组	<val1 val2 ...>	<0x1000 0x2000 0x3000>	多个32位整数，空格分隔
字符串	"string"	"ti,omap3-uart"	双引号包裹的文本
字符串列表	"str1", "str2"	"okay", "disabled"	逗号分隔的多个字符串
字节流	[hex bytes]	[01 02 03 0a]	十六进制字节序列，空格分隔
布尔属性	仅属性名，无值	status;	存在即为 true，不存在为 false
混合类型	<val> "str" [bytes]	<0x100> "reg" [00 01]	不同类型值组合，空格分隔

标准属性示例：

uart@44e09000 {
    compatible = "ti,omap3-uart";       // 字符串：驱动兼容性匹配
    reg = <0x44e09000 0x2000>;          // 整数数组：寄存器基地址+长度
    interrupts = <0x2d>;                // 整数：中断号
    status = "okay";                     // 字符串：设备状态
    clock-frequency = <48000000>;       // 整数：时钟频率
    dmas = <&edma 0x08>;               // 引用+整数：DMA通道
};

2.3 标签（Label）—— 节点的引用别名

标签是为节点定义的引用别名，可以在设备树的其他位置通过 &label 语法引用该节点。标签极大简化了节点路径的书写，尤其在覆盖（overlay）和引用其他节点时非常有用。

标签语法格式：

label: node-name {
    // 节点内容
};

标签引用语法：

&label {
    // 追加或覆盖属性
};

标签使用示例：

// 定义带标签的节点
uart0: uart@44e09000 {
    compatible = "ti,omap3-uart";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    status = "okay";
};

// 在其他地方引用标签，追加属性
&uart0 {
    pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
    clock-frequency = <48000000>;
};

2.4 路径（Path）—— 定位节点的地址

路径是从根节点到目标节点的完整地址描述，类似于文件系统中的绝对路径。路径用于在设备树中唯一标识一个节点，常用于 phandle 引用、设备树覆盖（overlay）和驱动代码中的节点查找。

路径语法格式：

/node-name/child-node/grandchild-node

• 以斜杠 / 开头，表示从根节点开始。
• 各级节点名称用斜杠 / 分隔。
• 路径中不包含 @unit-address 部分也可以匹配，但推荐包含以精确指定。

路径示例：

/soc/i2c@44e0b000/eeprom@50
/soc/uart@44e09000
/cpus/cpu@0

路径与标签的对比：

特性	路径（Path）	标签（Label）
语法	/soc/i2c@44e0b000	&i2c0
可读性	冗长，但精确	简洁，易读
唯一性	全局唯一	需保证标签名不重复
使用场景	驱动代码中查找节点（of_find_node_by_path）	设备树源文件内引用、覆盖、overlay
灵活性	固定路径，不易重构	标签名不变即可，节点可移动

2.5 节点名称中的 unit-address

当多个同类型设备挂载在同一总线上时，unit-address 用于区分它们。它通常对应设备的寄存器基地址、片选号或端口号。

语法：

device-type@unit-address

示例：

i2c@44e0b000 {
    eeprom@50 {          // 7位I2C地址 0x50
        compatible = "atmel,24c02";
        reg = <0x50>;
    };
    rtc@68 {             // 7位I2C地址 0x68
        compatible = "ds1307";
        reg = <0x68>;
    };
};

2.6 节点与属性的完整示例

下面是一个完整的设备树片段，综合展示了节点、属性、标签、路径的语法：

/dts-v1/;

/ {
    model = "TI AM335x Board";
    compatible = "ti,am335x";

    cpus {
        cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a8";
            device_type = "cpu";
            reg = <0x0>;
        };
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x10000000>;  // 256MB
    };

    leds {
        compatible = "gpio-leds";
        led0: led@0 {
            label = "heartbeat";
            gpios = <&gpio1 0x10 0x0>;
            linux,default-trigger = "heartbeat";
        };
    };

    i2c0: i2c@44e0b000 {
        compatible = "ti,omap4-i2c";
        reg = <0x44e0b000 0x1000>;
        interrupts = <0x46>;
        status = "okay";
        clock-frequency = <100000>;

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

// 使用标签引用追加属性
&i2c0 {
    pinctrl-0 = <&i2c0_pins>;
    pinctrl-names = "default";
};

// 使用标签引用覆盖 led0 属性
&led0 {
    linux,default-trigger = "timer";
};