3. 设备树源文件（.dts）结构：/dts-v1/、根节点、aliases节点、chosen节点、memory节点

设备树源文件（.dts）是描述硬件拓扑结构的文本文件，经过设备树编译器（DTC）编译后生成二进制的设备树二进制（.dtb）文件。一个标准的 .dts 文件由版本标识、根节点以及若干特殊子节点构成。本章将深入剖析这些核心组成部分。

3.1 版本标识：/dts-v1/

每个合法的 .dts 文件必须以版本标识字符串开头。目前，所有新开发的设备树文件都应使用 /dts-v1/ 版本。

// 设备树源文件的标准开头
/dts-v1/;

/ {
    // 根节点内容
};

该标识告诉编译器按照 v1 版本的设备树规范解析后续内容。如果缺少此标识，编译器可能会报错或使用过时的解析规则，导致生成的 .dtb 文件无法被内核正确识别。

3.2 根节点（Root Node）

根节点是设备树的顶层节点，用斜杠 / 表示。整个硬件系统的所有设备、总线和属性都挂载在根节点之下。根节点本身通常包含 model 和 compatible 属性，用于标识整个板卡或系统。

/dts-v1/;

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

    // 子节点：CPU、内存、外设等
};

3.3 aliases 节点

aliases 节点是一个特殊的子节点，用于为设备树中的其他节点定义简短的别名。这些别名通常用于引导加载程序（如 U-Boot）或内核在早期启动阶段快速定位关键设备。

/ {
    aliases {
        serial0 = &uart0;
        serial1 = &uart1;
        mmc0 = &mmc1;
        i2c0 = &i2c0;
        ethernet0 = &cpsw_emac0;
    };

    // 其他节点
};

别名的格式为 名称 = &节点引用;。通过 & 符号引用已定义的节点标签。常见的别名包括 serial0、mmc0、i2c0 等，它们使得在命令行或脚本中引用设备更加直观。

3.4 chosen 节点

chosen 节点不描述任何硬件设备，而是用于传递操作系统启动时的运行时参数。它由引导加载程序在启动内核前填充，内核在启动过程中读取该节点获取配置信息。

/ {
    chosen {
        bootargs = "console=ttyO0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4";
        stdout-path = &uart0;
    };
};

3.5 memory 节点

memory 节点用于描述系统的物理内存布局，包括内存的起始地址和大小。在大多数现代嵌入式系统中，内存信息由引导加载程序动态探测并填充，因此 .dts 文件中可能只包含一个占位符或空节点。

/ {
    // 方式一：静态定义（适用于内存固定的系统）
    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x20000000>;  // 起始地址 0x80000000，大小 512MB
    };

    // 方式二：动态填充（引导加载程序负责填充 reg 属性）
    memory {
        device_type = "memory";
        // reg 属性由 U-Boot 在启动时写入
    };
};

reg 属性是一个 <地址 长度> 对，可以包含多个地址范围来描述非连续的内存区域。

3.6 整体结构关系图

下图展示了 .dts 文件中各核心节点之间的层级关系与数据流向：

3.7 节点属性与值格式

设备树中的每个节点都可以包含多个属性，属性值支持多种数据类型。下表总结了常见的属性值格式：

3.8 实战案例：最小完整 .dts 文件

以下是一个包含本章所有核心节点的最小完整 .dts 文件示例：

/dts-v1/;

/ {
    model = "Example ARM Cortex-A9 Board";
    compatible = "example,cortex-a9-board", "example,cortex-a9";

    aliases {
        serial0 = &uart0;
        mmc0 = &mmc;
    };

    chosen {
        bootargs = "console=ttyAMA0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw";
        stdout-path = &uart0;
    };

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

    // 外设节点示例
    uart0: uart@10000000 {
        compatible = "arm,pl011";
        reg = <0x10000000 0x1000>;
        interrupts = <0 5 4>;
        status = "okay";
    };

    mmc: mmc@20000000 {
        compatible = "arm,pl180";
        reg = <0x20000000 0x1000>;
        interrupts = <0 6 4>;
        status = "okay";
    };
};