3. DTS 常用属性详解：compatible、reg、interrupts、status、clocks 等核心属性

设备树（Device Tree Source, DTS）中的属性是描述硬件设备特征与连接关系的“语言”。对于 Platform 驱动开发者而言，掌握核心属性的含义、语法与匹配规则，是正确配置设备树、实现驱动与设备绑定的基础。本章将逐一剖析 compatible、reg、interrupts、status、clocks 等最常用的属性，并结合实际案例说明其配置方法与调试要点。

3.1 compatible 属性：驱动与设备的“身份证”

compatible 是设备树中最关键的属性，它指定了设备的兼容性字符串列表。内核通过该属性将设备节点与对应的 Platform 驱动进行匹配。

3.1.1 语法与规范

compatible = "manufacturer,model", "generic,model";

• 厂商前缀：通常使用芯片或板卡制造商的名称缩写，如 ti、fsl、samsung。
• 设备型号：具体的外设或 IP 核名称，如 omap-gpio、imx-uart。
• 兼容列表：字符串列表，按“最具体到最通用”的顺序排列。内核匹配时，优先使用第一个字符串。

3.1.2 匹配优先级

匹配方式	说明	优先级
OF 匹配表	驱动中 of_match_table 与设备树 compatible 精确匹配	最高
ACPI 匹配	仅用于 ACPI 固件，嵌入式场景较少	次高
ID 表匹配	传统 platform_driver.id_table 匹配	较低
名称回退	当无匹配表时，内核尝试用设备节点名称匹配驱动名称	最低

3.1.3 内联 SVG：compatible 匹配流程

3.2 reg 属性：描述设备地址空间

reg 属性用于描述设备在系统总线上的地址范围，通常包含一个或多个地址/长度对。Platform 驱动通过 platform_get_resource() 系列函数获取这些信息。

3.2.1 基本格式

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

• address：设备基地址，通常为 32 位或 64 位值。
• length：地址空间的长度（字节数）。
• 多段描述：当设备有多个不连续的地址区域时，可依次列出。

3.2.2 典型示例

uart@44e09000 {
    compatible = "ti,omap3-uart";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    interrupts = <0 72 4>;
};

上述节点描述了一个 UART 设备，其寄存器基地址为 0x44e09000，映射长度为 0x2000（8KB）。

3.2.3 驱动中获取 reg 资源

#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/io.h>

static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct resource *res;
    void __iomem *base;

    res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
    if (!res)
        return -ENXIO;

    base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
    if (IS_ERR(base))
        return PTR_ERR(base);

    /* 使用 base 访问寄存器 */
    return 0;
}

3.3 interrupts 属性：连接中断控制器

interrupts 属性描述设备的中断请求线（IRQ）信息，包括中断号、触发类型等。它必须与 interrupt-parent 配合使用，以指定中断控制器。

3.3.1 属性组成

interrupt-parent = <&gic>;
interrupts = <0 89 4>;

• interrupt-parent：指向中断控制器的 phandle。
• interrupts：一个或多个中断描述符，格式由中断控制器定义。

3.3.2 常见中断描述符格式

中断控制器类型	格式	说明
GIC（通用中断控制器）	<0 89 4>	0=SPI, 89=中断号, 4=触发类型（高电平触发）
简单中断控制器	<5 2>	5=中断号, 2=触发类型（下降沿触发）
级联中断控制器	<&gpio1 15 0>	gpio1=控制器, 15=引脚, 0=低电平触发

3.3.3 触发类型编码

值	触发类型	描述
0	IRQ_TYPE_NONE	未指定
1	IRQ_TYPE_EDGE_RISING	上升沿触发
2	IRQ_TYPE_EDGE_FALLING	下降沿触发
3	IRQ_TYPE_EDGE_BOTH	双边沿触发
4	IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH	高电平触发
8	IRQ_TYPE_LEVEL_LOW	低电平触发

3.3.4 内联 SVG：中断路由拓扑

3.4 status 属性：设备启用控制

status 属性用于控制设备节点的启用或禁用状态，是设备树中实现“条件编译”的重要手段。

3.4.1 可选值

值	含义	内核行为
"okay"	设备启用	内核正常创建设备并尝试绑定驱动
"disabled"	设备禁用	内核跳过该节点，不创建设备
"reserved"	保留状态	通常用于特殊场景，如固件保留
"fail"	设备故障	内核标记设备不可用

3.4.2 使用场景

• SoC 级 dtsi 文件：通常将外设节点 status = "disabled"，由板级 dts 文件按需启用。
• 板级定制：在板级 dts 中通过 &uart1 { status = "okay"; }; 启用特定外设。
• 调试与隔离：临时禁用某个外设以排查硬件冲突或驱动问题。

/* 在 soc.dtsi 中 */
uart1: serial@44e09000 {
    compatible = "ti,omap3-uart";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    interrupts = <0 72 4>;
    status = "disabled";  /* 默认禁用 */
};

/* 在 board.dts 中 */
&uart1 {
    status = "okay";      /* 板级启用 */
};

3.5 clocks 属性：时钟资源描述

clocks 属性用于描述设备所需的时钟输入，通常与 clock-names 配合使用，使驱动能够通过名称获取特定时钟句柄。

3.5.1 基本语法

clocks = <&clkc 16>, <&clkc 17>;
clock-names = "uart_clk", "baud_clk";

• clocks：时钟 phandle 列表，每个条目指向一个时钟提供者。
• clock-names：可选的名称列表，与 clocks 一一对应。

3.5.2 驱动中获取时钟

#include <linux/clk.h>

static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct clk *clk;

    clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "uart_clk");
    if (IS_ERR(clk))
        return PTR_ERR(clk);

    clk_prepare_enable(clk);
    /* 使用时钟 */
    return 0;
}

3.5.3 时钟属性对比

属性	作用	是否必需	典型值
clocks	指定设备使用的时钟源	视设备而定	<&clkc 16>
clock-names	为时钟源命名，便于驱动查找	推荐	"uart_clk"
assigned-clocks	预分配时钟频率或父时钟	可选	<&clkc 16>
assigned-clock-rates	指定预分配频率值	可选	<48000000>

3.6 属性综合配置示例

以下是一个完整的 UART 设备节点，综合使用了上述所有核心属性：

uart0: serial@10000000 {
    compatible = "myvendor,uart-1.0", "ns16550";
    reg = <0x10000000 0x1000>;
    interrupts = <0 33 4>;
    interrupt-parent = <&gic>;
    clocks = <&clkc 16>, <&clkc 17>;
    clock-names = "uart_clk", "baud_clk";
    status = "okay";
};

3.7 调试与验证方法

1. 查看设备树编译：使用 dtc -I dts -O dtb -o test.dtb test.dts 检查语法错误。
2. 查看运行时设备树：cat /proc/device-tree/uart0/compatible 验证属性值。
3. 检查驱动匹配：dmesg | grep uart0 查看 probe 是否被调用。
4. 资源分配检查：cat /proc/iomem | grep 10000000 确认地址映射。
5. 中断调试：cat /proc/interrupts | grep uart 查看中断号分配。