3. 设备树常用属性详解：compatible、reg、interrupts、status、phandle 等核心属性

设备树（Device Tree）通过节点（node）和属性（property）来描述硬件拓扑。属性是设备树中最基本的“键-值”对，每个属性承载一种硬件特征或配置参数。本章深入剖析 compatible、reg、interrupts、status、phandle 等最常用的核心属性，帮助你在编写或修改设备树时准确表达硬件信息。

3.1 compatible 属性：驱动匹配的“身份证”

compatible 是设备树中最重要的属性之一，它指定了设备与驱动之间的匹配关系。内核通过该属性查找对应的驱动程序。

3.1.1 语法与规范

compatible = "manufacturer,model";

推荐格式为 "厂商,型号"，例如：

compatible = "ti,am335x-uart", "ns16550";

多个字符串表示兼容性列表，内核按顺序匹配，优先使用第一个匹配成功的驱动。

3.1.2 匹配优先级

匹配顺序	compatible 值	说明
1	"ti,am335x-uart"	最精确的芯片型号匹配
2	"ns16550"	通用兼容型号匹配

3.1.3 驱动匹配流程 SVG

3.2 reg 属性：描述设备地址空间

reg 属性用于描述设备在总线上的地址范围，包括起始地址和长度。它是内存映射设备、SPI/I2C 设备等硬件资源定位的核心依据。

3.2.1 基本语法

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

每个 address,length 对描述一段连续的地址空间。例如：

uart@44e09000 {
    compatible = "ti,am335x-uart", "ns16550";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
};

表示 UART 设备从物理地址 0x44e09000 开始，占用 0x2000 字节的地址空间。

3.2.2 多段地址空间

当设备需要多个不连续的地址区域时，可以包含多组地址：

reg = <0x40000000 0x10000
       0x50000000 0x20000>;

第一段：0x40000000 起始，0x10000 长度；第二段：0x50000000 起始，0x20000 长度。

3.2.3 #address-cells 与 #size-cells

reg 的解析依赖于父节点的 #address-cells 和 #size-cells 属性：

属性	含义	常见值
#address-cells	地址字段占用的 32 位单元数	1（32位地址）或 2（64位地址）
#size-cells	长度字段占用的 32 位单元数	1（32位长度）或 2（64位长度）

3.2.4 reg 属性结构 SVG

3.3 interrupts 属性：中断资源描述

interrupts 属性描述设备使用的中断资源，包括中断号、触发类型等信息。它是设备与中断控制器之间的桥梁。

3.3.1 基本语法

interrupts = <interrupt-specifier>;

中断描述符的格式由父节点的 #interrupt-cells 决定。常见 ARM GIC 中断控制器使用 3 个 cell：

interrupts = <0 30 4>;

Cell 位置	含义	常见值
Cell 0	中断类型	0 = SPI（共享外设中断），1 = PPI（私有外设中断）
Cell 1	中断号	SPI 中断号（32~1019），PPI 中断号（16~31）
Cell 2	触发类型	1 = 上升沿触发，4 = 高电平触发

3.3.2 interrupt-parent 属性

当设备的中断控制器不是其父节点时，需要使用 interrupt-parent 显式指定中断控制器：

device@1000 {
    compatible = "my,device";
    reg = <0x1000 0x100>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 42 4>;
};

3.3.3 中断映射关系 SVG

3.4 status 属性：设备状态控制

status 属性用于控制设备是否启用。它是设备树覆盖和动态加载中最常用的属性之一。

3.4.1 可选值

值	含义	说明
"okay"	设备启用	驱动正常 probe，设备可用
"disabled"	设备禁用	驱动不会 probe，设备不可用
"reserved"	保留状态	设备被固件保留，操作系统不应使用
"fail"	设备故障	设备检测到错误，驱动不应 probe

3.4.2 覆盖场景示例

// 基础设备树中禁用
&uart0 {
    status = "disabled";
};

// 设备树覆盖中启用
&uart0 {
    status = "okay";
};

3.5 phandle 属性：节点引用机制

phandle（指针句柄）是设备树中实现节点间引用的核心机制。每个节点可以有一个唯一的 phandle 值，其他节点通过该值引用它。

3.5.1 隐式 phandle 与显式 phandle

现代设备树通常使用 隐式 phandle，由 DTC 编译器自动分配：

// DTS 源文件
gic: interrupt-controller@f0001000 {
    compatible = "arm,gic-400";
    reg = <0xf0001000 0x1000>;
    interrupt-controller;
    #interrupt-cells = <3>;
};

// 引用方式
device@1000 {
    interrupt-parent = <&gic>;
    interrupts = <0 42 4>;
};

编译后，DTC 自动为 gic 节点生成唯一的 phandle 值，&gic 被替换为对应的数值。

3.5.2 显式 phandle 定义

my_node: node@100 {
    phandle = <0x1234>;
    compatible = "my,device";
};

3.5.3 phandle 引用关系 SVG

3.6 其他常用属性速查

属性名	用途	示例
clock-names	时钟名称列表，与 clocks 属性对应	clock-names = "uart_clk", "baud_clk";
clocks	时钟 phandle 列表	clocks = <&clk_uart &clk_baud>;
pinctrl-names	引脚控制状态名称列表	pinctrl-names = "default", "sleep";
pinctrl-0	引脚控制配置 phandle	pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
dma-names	DMA 通道名称列表	dma-names = "rx", "tx";
dmas	DMA 通道 phandle 列表	dmas = <&edma0 2 &edma0 3>;
power-domains	电源域 phandle	power-domains = <&pd_core>;
resets	复位控制器 phandle	resets = <&rst 10>;

3.7 属性组合实战案例

以下是一个完整的 UART 设备节点，综合运用了本章介绍的核心属性：

uart0: serial@44e09000 {
    compatible = "ti,am335x-uart", "ns16550";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    interrupts = <0 72 4>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    status = "okay";
    clock-names = "uart_clk", "baud_clk";
    clocks = <&clk_uart &clk_baud>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&uart0_pins>;
    dma-names = "rx", "tx";
    dmas = <&edma 2 &edma 3>;
};