3. MAC节点基础：ethernet节点必备属性

在设备树中，一个完整的 MAC（Media Access Control） 节点是网络设备驱动的起点。它描述了CPU或SoC内部以太网控制器的硬件连接方式、中断资源、总线地址以及外部PHY接口类型。本章将逐一拆解 compatible、reg、interrupts 和 phy-mode 这四个必备属性，并给出典型设备树片段与对应的驱动解析逻辑。

3.1 compatible —— 驱动匹配的“身份证”

compatible 属性是设备树中最关键的字符串列表，它告诉内核该设备与哪个驱动绑定。对于以太网MAC节点，其格式通常为：

compatible = "vendor,soc-ip-version", "vendor,soc-ip";

内核通过 of_match_table 进行精确匹配。以下是一个实际案例：

/* 设备树片段 */
ethernet@ffc00000 {
    compatible = "fsl,imx6q-fec", "fsl,imx6q-enet";
    reg = <0x0 0xffc00000 0x0 0x4000>;
    interrupts = <0 114 4>;
    phy-mode = "rgmii";
    ...
};

驱动侧匹配表：

static const struct of_device_id fec_of_match[] = {
    { .compatible = "fsl,imx6q-fec", .data = &fec_imx6q_data },
    { .compatible = "fsl,imx6q-enet", .data = &fec_imx6q_data },
    { /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, fec_of_match);

3.2 reg —— 寄存器地址与长度

reg 属性定义了MAC控制器的 物理基地址 和 地址范围。对于32位系统，格式为 <基地址 长度>；对于64位系统，使用两个32位单元表示一个64位地址：

/* 32位系统 */
reg = <0xffc00000 0x4000>;

/* 64位系统 */
reg = <0x0 0xffc00000 0x0 0x4000>;

驱动通过 of_iomap() 或 platform_get_resource() 获取该区域：

struct resource *res;
void __iomem *base;

res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
if (IS_ERR(base))
    return PTR_ERR(base);

3.3 interrupts —— 中断资源声明

interrupts 属性定义了MAC设备使用的中断号、触发类型和中断控制器信息。标准格式为：

interrupts = <中断类型 中断号 触发标志>;

对于ARM GIC（Generic Interrupt Controller），中断类型 0 表示SPI（共享外设中断），1 表示PPI（私有外设中断）。触发标志 4 表示上升沿触发，8 表示电平触发。

/* 设备树：SPI中断，中断号114，上升沿触发 */
interrupts = <0 114 4>;

/* 设备树：带中断父节点指定 */
interrupt-parent = <&gic>;
interrupts = <0 114 4>;

驱动获取中断号的标准方式：

int irq;

irq = platform_get_irq(pdev, 0);
if (irq < 0)
    return irq;

ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq, fec_enet_interrupt,
                       0, "fec", ndev);

3.4 phy-mode —— 与PHY的接口协议

phy-mode 属性定义了MAC与外部PHY芯片之间的 MII（Media Independent Interface） 协议类型。这是驱动配置MAC内部接口逻辑的关键依据。

常见取值及含义：

驱动解析示例：

const char *phy_mode_str;
int phy_mode;

phy_mode_str = of_get_property(np, "phy-mode", NULL);
if (!phy_mode_str)
    phy_mode_str = "mii";  /* 默认值 */

phy_mode = phy_interface_mode(phy_mode_str);
if (phy_mode < 0) {
    dev_err(dev, "invalid phy-mode: %s\n", phy_mode_str);
    return -EINVAL;
}

/* 根据phy_mode配置MAC内部接口逻辑 */
switch (phy_mode) {
case PHY_INTERFACE_MODE_RGMII:
    /* 配置RGMII时序 */
    break;
case PHY_INTERFACE_MODE_RMII:
    /* 配置RMII时钟 */
    break;
default:
    break;
}

3.5 完整MAC节点示例与SVG结构图

下面是一个完整的MAC节点示例，集成了上述四个必备属性：

&fec1 {
    compatible = "fsl,imx6q-fec", "fsl,imx6q-enet";
    reg = <0x0 0xffc00000 0x0 0x4000>;
    interrupts = <0 114 4>;
    phy-mode = "rgmii";
    phy-handle = <&phy0>;
    status = "okay";

    mdio {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        phy0: ethernet-phy@0 {
            compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
            reg = <0>;
        };
    };
};

下图展示了MAC节点与四个必备属性、PHY子节点之间的结构关系：

3.6 属性校验与常见错误排查

内核在 drivers/of/base.c 中提供了 of_device_is_available() 和 of_property_read_* 系列函数进行属性校验。以下是一个驱动probe阶段的属性检查流程：

1. 检查节点状态： of_device_is_available(np) 确保 status = "okay"。
2. 读取 compatible： of_match_node() 自动完成，失败则返回 -ENODEV。
3. 获取 reg 资源： platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0)，失败返回 -ENXIO。
4. 获取中断： platform_get_irq(pdev, 0)，失败返回 -ENXIO。
5. 解析 phy-mode： of_get_property(np, "phy-mode", NULL)，缺失时使用默认值。