2. 设备树节点与属性：节点命名规则、标准属性详解

设备树（Device Tree，DT）是嵌入式 Linux 中用于描述硬件拓扑结构的数据结构。它通过节点（Node）和属性（Property）将非可枚举的硬件信息传递给内核。本章将深入讲解节点的命名规范以及三个最核心的标准属性：compatible、reg 和 status。

2.1 节点命名规则

设备树中的每个节点都必须遵循严格的命名规范，以确保解析器能够正确识别。节点名由两部分组成：节点名称和可选的单元地址。

2.1.1 基本格式

node-name@unit-address

• node-name：描述设备通用类型，必须使用小写字母、数字、连字符（-）或下划线（_）组成，长度不超过 31 个字符。例如：uart、i2c、gpio-controller。
• @unit-address：可选部分，用于区分同一总线上的多个同类型设备。通常为设备在父总线上的起始地址（十六进制）。例如：serial@101f0000。

2.1.2 命名规则速查表

2.1.3 节点命名与设备类型对应关系

为了保持设备树的可读性，社区推荐使用标准化的节点名称。以下为常见设备类型与其推荐节点名的对照表：

2.2 标准属性详解

设备树属性是键值对，用于描述节点的特征。以下三个属性是所有设备树节点中最基础、最常用的标准属性。

2.2.1 compatible 属性：驱动匹配的桥梁

compatible 属性是设备树与内核驱动之间建立关联的核心机制。它包含一个或多个字符串，用于指定设备所兼容的硬件型号。

语法格式：

compatible = "manufacturer,model", "fallback-model";

• 第一个字符串：精确的硬件型号，格式为 "厂商,设备型号"。例如："ti,am3359-uart"。
• 后续字符串：兼容的通用型号，用于驱动回退匹配。例如："ns16550a"。

匹配优先级：内核在注册平台驱动时，会按照 of_match_table 中定义的顺序与设备树的 compatible 列表进行匹配。匹配顺序为：精确匹配 → 回退匹配。

2.2.2 reg 属性：地址空间描述

reg 属性用于描述设备在父总线上的地址空间。它由一组或多组 (address, length) 对组成，具体含义由父节点的 #address-cells 和 #size-cells 属性决定。

语法格式：

reg = <address1 length1 address2 length2 ...>;

地址单元与大小单元：

示例解析：

// 父节点定义
soc {
    #address-cells = <1>;   // 地址为 32 位
    #size-cells    = <1>;   // 长度为 32 位

    uart@1c28000 {
        compatible = "snps,dw-apb-uart";
        reg = <0x1c28000 0x1000>;  // 起始地址 0x1c28000，长度 0x1000
        interrupts = <0 39 4>;
    };
};

上述示例中，reg = <0x1c28000 0x1000> 表示 UART 设备占用从物理地址 0x1c28000 开始的 0x1000（4KB）地址空间。

2.2.3 status 属性：设备状态控制

status 属性用于指示设备的启用状态。它允许在不修改硬件描述的情况下，通过设备树覆盖来启用或禁用设备。

2.3 综合示例：完整的中断控制器节点

以下是一个包含上述所有标准属性的实际设备树节点示例，展示了一个 ARM GIC（通用中断控制器）的典型描述：

// 中断控制器节点
intc: interrupt-controller@1c81000 {
    compatible = "arm,cortex-a9-gic";
    #interrupt-cells = <3>;          // 每个中断描述占用 3 个单元
    #address-cells = <0>;            // 无子地址
    interrupt-controller;             // 标记为中断控制器
    reg = <0x1c81000 0x1000>,        // GIC 分配器寄存器
          <0x1c82000 0x2000>;        // GIC CPU 接口寄存器
    status = "okay";                  // 设备启用
};

2.4 本章小结

• 节点命名：遵循 node-name@unit-address 格式，名称使用小写字母和连字符，地址为十六进制无前缀。
• compatible：驱动匹配的核心，使用 "厂商,型号" 格式，支持回退匹配。
• reg：描述地址空间，由 #address-cells 和 #size-cells 决定格式。
• status：控制设备启用/禁用，支持通过设备树覆盖进行动态调整。