2. 设备树语法：节点、属性、标签、包含与宏

设备树（Device Tree，DT）是一种描述硬件拓扑与资源配置的树形数据结构，其语法由 节点（node）、属性（property）、标签（label）、包含（include） 与 宏（macro） 五个核心元素构成。理解这些语法单元是编写、调试与故障定位设备树的基础。

2.1 节点（node）—— 硬件拓扑的骨架

节点是设备树的基本组成单元，每个节点代表一个硬件设备、总线、控制器或功能块。节点以 / 为根，形成树状层级结构。

/ {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    cpu@0 {
        compatible = "arm,cortex-a9";
        reg = <0x0 0x100>;
    };

    memory@80000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x80000000 0x40000000>;
    };

    serial@ff000000 {
        compatible = "ns16550";
        reg = <0xff000000 0x1000>;
        interrupts = <0 33 4>;
    };
};

2.2 属性（property）—— 设备的参数清单

属性是附着在节点上的键值对，用于描述设备的硬件特征、配置参数和连接关系。属性值支持多种数据类型。

2.3 标签（label）—— 引用与覆盖的锚点

标签为节点提供一个全局唯一的引用名称，用于在设备树的其他位置通过 &label 语法引用该节点，实现属性覆盖或追加。

// 定义标签
uart0: serial@ff000000 {
    compatible = "ns16550";
    reg = <0xff000000 0x1000>;
    interrupts = <0 33 4>;
};

// 在其他文件中通过标签引用并追加属性
&uart0 {
    clock-frequency = <24000000>;
    status = "okay";
};

2.4 包含（include）—— 模块化与复用

设备树使用C预处理器（CPP）的 #include 指令实现文件包含，支持包含 .dtsi（设备树包含文件）、.h（头文件）等。这是实现SoC级复用、板级定制的关键机制。

// am335x-boneblack.dts
#include "am33xx.dtsi"
#include "am335x-bone-common.dtsi"
#include "am335x-boneblack-common.dtsi"

/ {
    model = "TI AM335x BeagleBone Black";
    compatible = "ti,am335x-bone-black", "ti,am335x-bone", "ti,am33xx";
};

2.5 宏（macro）—— 编译期常量与表达式

设备树源文件经过C预处理器（CPP）处理，因此支持 #define 宏定义、#ifdef 条件编译等预处理指令。宏常用于定义中断号、GPIO编号、时钟索引等硬件常量。

// am33xx.h
#define OMAP_INTC_BASE      0x48200000
#define OMAP_GPIO0_BASE     0x44E07000
#define OMAP_UART0_BASE     0x44E09000

#define IRQ_TYPE_EDGE_RISING    1
#define IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH     4

// am33xx.dtsi
#include "am33xx.h"

/ {
    soc {
        uart0: serial@44e09000 {
            compatible = "ti,am3352-uart", "ti,omap3-uart";
            reg = <OMAP_UART0_BASE 0x2000>;
            interrupts = <IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 72 0>;
        };
    };
};

2.6 语法综合示例与调试对照

以下是一个完整的设备树片段，综合展示了节点、属性、标签、包含与宏的协同使用，以及编译前后的对比。

// ========== soc.h ==========
#define UART0_BASE      0x44E09000
#define UART0_IRQ       72
#define GPIO0_BASE      0x44E07000
#define GPIO0_IRQ       96

// ========== am33xx.dtsi ==========
#include "soc.h"

/ {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    ocp {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        ranges = <0x0 0x44E00000 0x100000>;

        uart0: serial@90000 {
            compatible = "ti,am3352-uart", "ti,omap3-uart";
            reg = <UART0_BASE 0x2000>;
            interrupts = <UART0_IRQ>;
            status = "disabled";
        };

        gpio0: gpio@70000 {
            compatible = "ti,omap4-gpio";
            reg = <GPIO0_BASE 0x1000>;
            interrupts = <GPIO0_IRQ>;
            status = "disabled";
        };
    };
};

// ========== board.dts ==========
/dts-v1/;
#include "am33xx.dtsi"

/ {
    model = "Custom Board";
    compatible = "custom,board", "ti,am33xx";
};

&uart0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <48000000>;
};

&gpio0 {
    status = "okay";
};