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）是嵌入式 Linux 中描述硬件拓扑结构的核心机制。本章深入解析设备树节点的命名规范与五大标准属性，帮助开发者准确编写与解读设备树源文件（.dts）。

2.1 节点命名规则

每个设备树节点必须遵循固定的命名格式，以确保内核能够正确解析。节点名由 节点名称 和可选的 单元地址（unit-address） 组成。

2.1.1 基本格式

node-name@unit-address

• node-name：描述设备类型，如 uart、gpio、i2c。通用名优先，如 serial 优于 ns16550。
• unit-address：设备的寄存器起始地址或总线编号，使用十六进制小写。若节点无地址（如 chosen），可省略 @unit-address。

2.1.2 命名规范对比

2.1.3 节点命名与路径

设备树通过 全路径 唯一标识节点，路径以根节点 / 开始，各级节点名用 / 分隔。例如：

/soc/uart@ff010000

路径中的节点名必须与定义时的名称完全一致，包括 @unit-address 部分。

2.2 标准属性详解

设备树定义了若干标准属性，用于描述硬件的关键特性。以下逐一解析 compatible、reg、interrupts、status 四大核心属性。

2.2.1 compatible 属性：驱动匹配的关键

compatible 属性是设备树与驱动之间的“握手协议”。它指定了设备所兼容的驱动列表，内核通过该属性查找对应的 platform_driver。

compatible = "vendor,device", "fallback_device";

• 格式：字符串列表，优先使用第一个匹配项。
• 命名规范："厂商,设备型号"，如 "fsl,imx6q-uart"。
• 回退机制：若第一个不匹配，依次尝试后续字符串。

2.2.2 reg 属性：地址与大小描述

reg 属性定义设备的寄存器地址空间，由 地址 和 大小 组成的元组列表构成。

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

地址与大小的宽度由父节点的 #address-cells 和 #size-cells 决定。例如：

soc {
    #address-cells = <1>;  // 地址用 1 个 32 位单元表示
    #size-cells    = <1>;  // 大小用 1 个 32 位单元表示

    uart@ff010000 {
        compatible = "fsl,imx6q-uart", "ns16550";
        reg = <0xFF010000 0x1000>;  // 基址 0xFF010000，大小 4KB
    };
};

2.2.3 interrupts 属性：中断连接描述

interrupts 属性描述设备的中断请求线，其格式依赖于 中断控制器 的 #interrupt-cells 属性。

interrupts = <interrupt-specifier>;

常见 ARM GIC（通用中断控制器）使用 3 个 cell：

uart@ff010000 {
    compatible = "fsl,imx6q-uart", "ns16550";
    reg = <0xFF010000 0x1000>;
    interrupts = <0 58 4>;  // SPI 类型，中断号 58，高电平触发
    interrupt-parent = <&gic>;  // 引用中断控制器节点
};

2.2.4 status 属性：设备启用控制

status 属性控制设备是否被内核启用。常用值如下：

// 在 .dtsi 中默认禁用
uart3: uart@ff030000 {
    compatible = "fsl,imx6q-uart", "ns16550";
    reg = <0xFF030000 0x1000>;
    status = "disabled";
};

// 在 .dts 中通过覆盖启用
&uart3 {
    status = "okay";
};

2.3 属性组合实战示例

以下是一个完整的 UART 设备树节点，综合运用了上述所有标准属性：

/dts-v1/;

/ {
    model = "Example Board";
    compatible = "vendor,example-board";

    soc {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        ranges;

        gic: interrupt-controller@ffa00000 {
            compatible = "arm,gic-400";
            reg = <0xFFA00000 0x1000>;
            interrupt-controller;
            #interrupt-cells = <3>;
        };

        uart0: serial@ff010000 {
            compatible = "vendor,uart", "ns16550";
            reg = <0xFF010000 0x1000>;
            interrupts = <0 58 4>;
            interrupt-parent = <&gic>;
            clock-frequency = <24000000>;
            status = "okay";
        };
    };
};

2.4 属性常见错误与排查