深入解析设备树（Device Tree）中的属性（Properties）

1. 引言

在嵌入式 Linux 设备开发中，设备树（Device Tree, DT） 是用来描述硬件的关键数据结构。它允许操作系统无需修改内核代码即可适配不同的硬件平台。

设备树采用 层次化结构 组织硬件信息，每个节点（Node） 代表一个设备，每个属性（Property） 记录设备的详细信息。本篇文章将准确、清晰、符合官方定义地介绍设备树中的属性，并提供易于理解的示例。

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2. 什么是设备树属性（Property）？

在 Device Tree Specification（设备树规范） 中，属性（Properties） 是 键值对（key-value pair），用于存储与设备相关的信息。每个设备树节点都可以包含多个属性。

官方定义：
“A property is a name-value pair associated with a node.”
（属性是与节点关联的键值对。）

属性的基本格式

<属性名> = <属性值>;

示例：

model = "NXP i.MX8MM Board";
status = "okay";
reg = <0x30200000 0x10000>;

解析：

model 是一个字符串属性，用于描述设备名称。
status 是一个设备状态属性，okay 表示启用，disabled 表示禁用。
reg 是一个数组属性，存储设备的寄存器地址（0x30200000）和大小（0x10000）。

3. 设备树的标准属性（Standard Properties）

标准属性由 Device Tree Specification 定义，适用于所有设备。

3.1 `compatible`（驱动匹配）

compatible 属性用于设备与驱动的匹配。

uart4: serial@30200000 {compatible = "fsl,imx8mm-uart", "ns16550";reg = <0x30200000 0x10000>;status = "okay";
};

解释：

compatible = "fsl,imx8mm-uart" 告诉内核，这个设备是 NXP i.MX8MM 的 UART 设备。
ns16550 是通用 UART 设备的兼容名称。

3.2 `reg`（寄存器地址）

reg 定义设备的寄存器映射。

reg = <0x30200000 0x10000>;

解释：

0x30200000 是设备的起始地址。
0x10000 是设备占用的地址范围（64 KB）。

3.3 `interrupts`（中断配置）

interrupts 指定设备的中断号。

interrupts = <GIC_SPI 65 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;

解释：

GIC_SPI 代表使用全局中断控制器。
65 是中断号。
IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH 说明此中断为高电平触发。

3.4 `clocks`（时钟管理）

clocks 和 clock-names 设定设备的时钟源。

clocks = <&clk IMX8MM_CLK_UART4>;
clock-names = "uart";

解释：

clocks 指向外部时钟 IMX8MM_CLK_UART4。
clock-names 赋予该时钟一个名称 uart。

3.5 `gpios`（GPIO 配置）

设备树中可以使用 gpios 连接外部 GPIO 设备，如 LED。

led0: led {gpios = <&gpio1 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
};

解析：

LED 连接到 GPIO1 的第 10 号引脚。
GPIO_ACTIVE_HIGH 说明高电平点亮 LED。

4. 设备树的非标准属性（Vendor-Specific Properties）

厂商（Vendor）可以定义自己的属性，必须使用唯一的前缀（如 fsl,、qcom,、ti,）。

示例：

fsl,channel-fifo-len = <64>;
qcom,pmic-voltage = <3300000>;
ti,am335x-gpio-rising-edge;

解析：

fsl,channel-fifo-len → NXP 自定义 FIFO 长度。
qcom,pmic-voltage → Qualcomm PMIC 供电电压（单位 µV）。
ti,am335x-gpio-rising-edge → TI 定义的 GPIO 触发模式（布尔值，仅存在即为 true）。

5. 布尔类型属性（Boolean Properties）

布尔值属性没有值，仅存在即为 true。

cache-coherent;

解释：

cache-coherent 存在，表示设备支持缓存一致性。
如果该属性缺失，则默认为 false。

6. 设备树属性总结

类别	示例	说明
标准属性	`compatible`, `reg`, `status`	适用于所有设备
电源管理	`power-supply`, `voltage-min-microvolt`	适用于电源管理
时钟管理	`clocks`, `clock-names`	适用于需要时钟的设备
GPIO 配置	`gpios`, `gpio-controller`	适用于 GPIO 设备
厂商属性	`fsl,channel-fifo-len`	适用于特定厂商
布尔值属性	`cache-coherent`	仅存在即为 true

7. 结论

标准属性 适用于所有设备，由设备树规范定义。
非标准属性 需使用 厂商前缀，避免冲突。
布尔类型属性 没有值，仅存在即为 true。