4. 设备树MAC节点核心属性：compatible、reg、interrupts、phy-mode等

设备树中以太网MAC节点的核心属性是驱动与硬件之间契约的载体。正确配置这些属性，是确保MAC控制器被正确识别、寄存器空间被正确映射、中断信号被正确路由以及PHY接口模式被正确初始化的前提。本节将逐一拆解这些关键属性，并给出典型配置示例。

4.1 核心属性总览

一个完整的MAC节点通常包含以下五类核心属性，它们分别对应驱动匹配、地址空间、中断机制、接口协议和PHY连接关系。

4.2 compatible：驱动匹配的钥匙

compatible 属性是一个字符串列表，用于标识设备的具体型号。内核通过该属性在设备驱动模型中查找对应的驱动程序。其格式通常为 "厂商,型号"，并可以包含多个备选字符串，按优先级从高到低排列。

/* 示例：i.MX6ULL 的 FEC 控制器 */
&fec1 {
    compatible = "fsl,imx6ul-fec", "fsl,imx6q-fec";
    /* ... */
};

上述示例中，内核会优先尝试匹配 "fsl,imx6ul-fec"，如果失败则回退到 "fsl,imx6q-fec"。这种机制允许同一驱动兼容多个硬件版本。

4.3 reg：寄存器地址与内存映射

reg 属性定义了MAC控制器的寄存器基地址和地址范围。它通常由一组 <地址 长度> 对组成，对应芯片手册中MAC模块的起始地址和占用的地址空间大小。

/* 示例：STM32MP1 的 GMAC 控制器 */
ethernet: ethernet@5800a000 {
    compatible = "st,stm32mp1-dwmac", "snps,dwmac-4.20a";
    reg = <0x5800a000 0x2000>;
    /* ... */
};

在驱动中，内核通过 of_iomap() 或 platform_get_resource() 函数读取该属性，并将物理地址映射到内核虚拟地址空间，从而实现对MAC控制器的寄存器读写。

4.4 interrupts：中断信号配置

interrupts 属性描述了MAC设备向CPU发送中断请求的信号线。其格式依赖于中断控制器（通常是GIC）的规范，一般包含中断类型、中断号和触发方式。

/* 示例：Allwinner H3 的 EMAC 中断配置 */
emac: ethernet@1c30000 {
    compatible = "allwinner,sun8i-h3-emac";
    reg = <0x01c30000 0x10000>;
    interrupts = <0 82 4>;
    /* ... */
};

4.5 phy-mode：MAC与PHY的接口协议

phy-mode 属性定义了MAC控制器与外部PHY芯片之间的数据接口标准。不同的接口模式决定了数据线的数量、时钟频率和信号时序。常见的模式包括MII、RMII、RGMII及其变体。

/* 示例：不同 phy-mode 的配置对比 */
/* RGMII 模式，MAC 内部不添加延迟 */
&mac1 {
    phy-mode = "rgmii";
    phy-handle = <&phy1>;
};

/* RGMII 模式，MAC 内部添加 TX 和 RX 延迟 */
&mac2 {
    phy-mode = "rgmii-id";
    phy-handle = <&phy2>;
};

/* RMII 模式，用于引脚数较少的场景 */
&mac3 {
    phy-mode = "rmii";
    phy-handle = <&phy3>;
};

4.6 综合配置示例

以下是一个完整的MAC节点配置示例，展示了所有核心属性的协同工作方式。

/* 完整 MAC 节点示例：基于 NXP i.MX8M Plus 的 FEC */
&fec1 {
    compatible = "fsl,imx8mp-fec", "fsl,imx6q-fec";
    reg = <0x30be0000 0x10000>;
    interrupts = <0 118 4>, <0 119 4>, <0 120 4>;
    interrupt-names = "int0", "pps", "wakeup";
    phy-mode = "rgmii-id";
    phy-handle = <&ethphy0>;
    phy-supply = <&reg_eth_phy>;
    clocks = <&clk IMX8MP_CLK_ENET1_ROOT>,
             <&clk IMX8MP_CLK_ENET1_TIME_ROOT>;
    clock-names = "ipg", "ptp";
    status = "okay";

    mdio {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        
        ethphy0: ethernet-phy@1 {
            compatible = "ethernet-phy-ieee802.3-c22";
            reg = <1>;
            reset-gpios = <&gpio4 22 GPIO_ACTIVE_LOW>;
            reset-assert-us = <10000>;
            reset-deassert-us = <20000>;
        };
    };
};

4.7 常见配置错误与排查

• compatible 不匹配： 驱动无法加载，dmesg 中显示 No driver found。检查内核配置是否包含对应驱动，以及 compatible 字符串是否完全一致。
• reg 地址错误： 驱动 ioremap 失败，返回 NULL。核对芯片手册中的基地址和地址范围，注意地址对齐要求。
• interrupts 配置错误： 中断无法触发或触发异常。检查中断号是否在中断控制器范围内，触发方式是否与硬件设计一致。
• phy-mode 不匹配： 链路无法建立，PHY 状态显示 Link is Down。确认 MAC 和 PHY 都支持相同的接口模式，并检查 PCB 走线延迟。