4. 根节点与模型属性：根节点定义、model属性、compatible属性、#address-cells、#size-cells

设备树的根节点（Root Node）是整个设备树结构的起点，它代表了一整块开发板或SoC系统。所有其他节点（如CPU、内存、外设总线）都作为根节点的子节点存在。正确理解根节点的定义及其核心属性，是编写合法、可移植设备树的基础。

4.1 根节点定义

根节点在DTS文件中使用根路径 / 表示，所有其他节点都包裹在其中。其基本语法如下：

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am33xx";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    chosen { ... };
    memory@80000000 { ... };
    cpus { ... };
    ocp { ... };
};

根节点必须包含 model 和 compatible 属性，以及 #address-cells 和 #size-cells（当存在需要寻址的子节点时）。

4.2 model 属性

model 属性是一个字符串，用于精确标识这块开发板或设备的型号名称。它通常包含制造商和产品型号，格式自由但应具有唯一性。

4.3 compatible 属性

compatible 是设备树中最重要的属性之一。它是一个字符串列表，按优先级从高到低排列，内核通过匹配该属性来选择正确的机器描述结构（DT_MACHINE）或设备驱动。

匹配规则：

• 内核遍历 compatible 列表，从第一个字符串开始匹配。
• 匹配成功则停止，使用对应的初始化函数或驱动。
• 格式通常为 "制造商,型号"，如 "ti,am335x-bone-black"。
• 最后一项通常是SoC家族名称，如 "ti,am33xx"，作为兜底匹配。

// 内核中的匹配表示例（arch/arm/mach-omap2/board-generic.c）
DT_MACHINE_START(AM33XX_DT, "TI AM33xx")
    .dt_compat  = am33xx_boards_compat,
    ...
MACHINE_END

static const char *am33xx_boards_compat[] __initconst = {
    "ti,am33xx",
    "ti,am335x-evm",
    "ti,am335x-bone",
    "ti,am335x-bone-black",
    NULL
};

4.4 #address-cells 与 #size-cells

这两个属性定义了设备树中地址描述的长度规则，直接影响所有子节点中 reg 属性的解析方式。

常见组合：

• 32位系统：#address-cells = <1>; #size-cells = <1>; —— 地址和大小各占1个32位单元。
• 64位系统：#address-cells = <2>; #size-cells = <2>; —— 地址和大小各占2个32位单元（共64位）。
• 无大小设备：#address-cells = <1>; #size-cells = <0>; —— 用于仅需地址、无需大小的节点（如I2C设备地址）。

// 32位系统示例：地址0x80000000，大小0x10000000
/ {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

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

// 64位系统示例：地址0x8_00000000，大小0x1_00000000
/ {
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <2>;

    memory@800000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x00000008 0x00000000 0x00000001 0x00000000>;
        // 高32位地址  低32位地址  高32位大小  低32位大小
    };
};

4.5 根节点属性关系图

下图展示了根节点核心属性之间的逻辑关系及其对子节点的影响：

4.6 属性继承与覆盖规则

设备树中，#address-cells 和 #size-cells 遵循严格的继承规则：

• 继承：子节点如果没有显式声明这两个属性，则默认继承父节点的值。
• 覆盖：子节点可以重新声明这两个属性，覆盖父节点的值，从而改变该子节点及其后代节点的地址解析规则。
• 作用域：每个节点的 #address-cells 和 #size-cells 只影响其直接子节点的 reg 属性解析，不影响兄弟节点或父节点。

/ {
    #address-cells = <1>;    // 默认：子节点地址用1个u32
    #size-cells = <1>;       // 默认：子节点大小用1个u32

    bus@10000000 {
        compatible = "simple-bus";
        reg = <0x10000000 0x100000>;  // 继承父节点规则：1个地址 + 1个大小
        #address-cells = <2>;         // 覆盖：该总线下的子节点地址用2个u32
        #size-cells = <1>;            // 覆盖：该总线下的子节点大小用1个u32

        device@10000000 {
            reg = <0x00000000 0x10000000 0x1000>;  // 2个u32地址 + 1个u32大小
        };
    };

    memory@80000000 {
        reg = <0x80000000 0x10000000>;  // 继承根节点规则：1个地址 + 1个大小
    };
};

4.7 常见错误与避坑指南

4.8 实战案例：完整根节点配置

以下是一个基于TI AM335x平台的完整根节点配置示例，展示了所有核心属性的实际用法：

/dts-v1/;

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am33xx";

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

    chosen {
        stdout-path = &uart0;
        bootargs = "console=ttyO0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw";
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x10000000>;  // 256MB DDR3
    };

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

        cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a8";
            device_type = "cpu";
            reg = <0x0>;
            operating-points = <
                1000000 1325000
                800000  1300000
                600000  1250000
                300000  1100000
            >;
        };
    };

    ocp {
        compatible = "simple-bus";
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        ranges = <0x0 0x44e00000 0x100000>;  // 将0x44e00000映射到0x0

        uart0: serial@0 {
            compatible = "ti,am3352-uart", "ti,omap3-uart";
            reg = <0x0 0x2000>;              // 实际物理地址0x44e00000
            interrupts = <72>;
            clock-frequency = <48000000>;
            status = "okay";
        };
    };
};