2. 设备树语法入门：节点与属性、标签与引用、包含文件与dtsi组织

设备树（Device Tree）是嵌入式Linux中用于描述硬件拓扑结构的扁平化数据格式。它使用节点（node）表示硬件设备，使用属性（property）描述设备特性，通过标签（label）与phandle实现跨节点引用，并借助#include与.dtsi文件实现模块化组织。掌握这些基础语法是编写正确设备树的前提。

2.1 节点（node）与属性（property）的定义

设备树的基本单元是节点。每个节点代表一个硬件设备或总线，节点内可包含子节点和属性。属性是键值对，用于描述设备的地址、中断、时钟、兼容性等信息。

2.1.1 节点语法

/dts-v1/;

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

    cpus {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        cpu@0 {
            compatible = "arm,cortex-a8";
            device_type = "cpu";
            reg = <0x00>;
        };
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x20000000>;  /* 512 MB */
    };
};

2.1.2 常用属性类型

2.2 标签（label）与引用（phandle）

设备树中，节点可以通过标签定义别名，并通过phandle（指针句柄）实现跨节点引用。这是设备树实现“覆盖”和“复用”的核心机制。

2.2.1 标签定义

标签是节点前的标识符，使用冒号分隔：

uart0: serial@44e09000 {
    compatible = "ti,am3352-uart", "ti,omap3-uart";
    reg = <0x44e09000 0x2000>;
    interrupts = <72>;
};

此处 uart0 即为标签，可在其他位置通过 &uart0 引用该节点。

2.2.2 phandle 引用

phandle 是设备树内部自动生成的唯一整数标识符，用于在属性中引用其他节点。开发者通常使用 &label 语法，编译器会自动转换为 phandle：

/* 引用 uart0 节点 */
chosen {
    stdout-path = &uart0;
};

/* 在属性中引用 */
clocks = <&clk_uart 0>;

2.2.3 标签与引用的典型应用场景

• 引脚复用配置：在 pinctrl 节点中引用 GPIO 控制器
• 时钟/中断连接：引用时钟源或中断控制器
• 设备覆盖（overlay）：通过标签向已有节点追加属性或子节点
• chosen 节点：设置内核启动参数和控制台路径

2.3 包含文件（#include）与 dtsi 文件组织

设备树源文件使用 #include 预处理指令引入公共定义，实现代码复用。扩展名为 .dtsi 的文件是设备树包含文件，通常存放 SoC 公共定义、外设模板和头文件宏。

2.3.1 文件类型与作用

2.3.2 典型文件组织层次

/* 1. SoC 级公共定义：am33xx.dtsi */
#include <dt-bindings/interrupt-controller/irq.h>
#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>

/ {
    compatible = "ti,am33xx";
    cpus { ... };
    ocp {
        uart0: serial@44e09000 { ... };
        i2c0: i2c@44e0b000 { ... };
        gpio0: gpio@44e07000 { ... };
    };
};

/* 2. 板级文件：am335x-boneblack.dts */
#include "am33xx.dtsi"
#include "am335x-bone-common.dtsi"

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

    &uart0 {
        status = "okay";
    };

    &i2c0 {
        status = "okay";
        clock-frequency = <400000>;
        tps65217: tps@24 { ... };
    };
};

2.3.3 头文件与宏定义

设备树支持通过 #include 引入 C 语言头文件，使用宏定义提高可读性：

/* dt-bindings/gpio/gpio.h */
#define GPIO_ACTIVE_HIGH 0
#define GPIO_ACTIVE_LOW  1

/* 在 dts 中使用 */
reset-gpios = <&gpio0 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
enable-gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

2.4 语法避坑与调试技巧

2.5 本章小结