Device Tree语法（上）

作者简介：中年码农，做过电信、手机、安全、芯片等行业，靠Linux混饭吃。

对于DeviceTree的来历和用处大部分人都已经非常了解了，DeviceTree发源于PowerPC架构，为了消除代码中冗余的各种device注册代码而产生的，现在已经成为了linux的通用机制。

DeviceTree的结构非常简单，由两种元素组成：Node(节点)、Property(属性)。下图是一个真实的简单的DeviceTree树形结构图。

• Node节点。在DTS中使用一对花括号"node-name{}"来定义;
• Property属性。在Node中使用"property-name=value"字符串来定义；

/ {
 model = "mt6799";
 compatible = "mediatek,mt6799";
 interrupt-parent = <&gic>;
 #address-cells = <2>;
 #size-cells = <2>;

 /* chosen */
 chosen {
  bootargs = "console=tty0 console=ttyMT0,921600n1 root=/dev/ram";
 };
}

上述例子中定义了一个根节点"/"和一个子节点“chosen”，其他的字符串“model = “mt6799”;”、“compatible = “mediatek,mt6799”;”都是property。

Node、Property的名字和值都是可以自定义的，没有太大限制。但是DeviceTree的标准还是预定义了一些标准的Node和Property，在标准Node和Property之间还定义了一些约束规则。关于这些描述在 The DeviceTree Specification官方spec中有详细描述。这里为了方便大家，还是重复做一些搬运。

标准Property

Property的格式为"property-name=value"，其中value的取值类型如下：

compatible

“compatible"属性通常用来device和driver的适配，推荐的格式为"manufacturer,model”。

model

"model"属性只是简单的表示型号，root节点用其来传递值给machine_desc_str。

phandle

• "phandle"属性通用一个唯一的id来标识一个Node，在property可以使用这个id来引用Node。

在DeviceTree中通过另一种方式进行phandle的定义和引用更加常见：

• 定义一个“label：”来引用Node，在编译是系统会自动为node生成一个phandle属性。“cpu0"是一个label，用来引用node"cpu@0”：

  cpu0: cpu@0 {
   device_type = "cpu";
   compatible = "arm,cortex-a35";
   reg = <0x000>;
   enable-method = "psci";
   cpu-idle-states = <&LEGACY_MCDI &LEGACY_SODI &LEGACY_SODI3 &LEGACY_DPIDLE>,
       <&LEGACY_SUSPEND &MCDI &SODI &SODI3 &DPIDLE &SUSPEND>;
   cpu-release-addr = <0x0 0x40000200>;
   clock-frequency = <1248000000>;
  };

• 使用"&“来引用“label”，即是引用phandle。property"cpu"通过”&cpu0"来对node"cpu@0"：

  cpu-map {
   cluster0 {
    core0 {
     cpu = <&cpu0>;
    };


    core1 {
     cpu = <&cpu1>;
    };

    core2 {
     cpu = <&cpu2>;
    };

    core3 {
     cpu = <&cpu3>;
    };

   };

#address-cells 、 #size-cells

• "#address-cells, #size-cells"属性用来定义当前node的子node中"reg"属性的解析格式。

举例说明：

• 1、如果node"soc"中"#address-cells=<1>"、"#size-cells=<1>"，那么子node"serial"中"reg"属性的解析为“addr1 = 0x0, size1 = 0x100, addr2 = 0x0, size2 = 0x200”：

soc {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    serial {
        reg = <0x0 0x100 0x0 0x200>;
    }
}

• 2、如果node"soc"中"#address-cells=<2>"、"#size-cells=<2>"，那么子node"serial"中"reg"属性的解析为“addr1 = 0x100, size1 = 0x200”：

soc {
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <2>;
    serial {
        reg = <0x0 0x100 0x0 0x200>;
    }
}

• 3、如果node"soc"中"#address-cells=<2>"、"#size-cells=<0>"，那么子node"serial"中"reg"属性的解析为“addr1 = 0x100, addr2 = 0x200”：

soc {
    #address-cells = <2>;
    #size-cells = <0>;
    serial {
        reg = <0x0 0x100 0x0 0x200>;
    }
}

reg

“reg"属性解析出"address,length"数字，解析格式依据父节点的”#address-cells、#size-cells"定义。

ranges

"ranges"属性用来做当前node和父node之间的地址映射，格式为(child-bus-address, parentbus-address, length)。其中child-bus-address的解析长度受当前node的#address-cells属性控制，parentbus-address的解析长度受父node的#address-cells属性控制length的解析长度受当前node的#size-cells属性控制。

interrupt property

和中断相关的node可以分成3种：

• “Interrupt Generating Devices”，中断发生设备，这种设备可以发生中断。
• “Interrupt Controllers”，中断控制器，处理中断。
• “Interrupt Nexus”，中断联结，路由中断给中断控制器。

1. Interrupt Generating Devices Property

• "interrupts"属性用来定义设备的中断解析，根据其"interrupt-parent"node中定义的“#interrupt-cells”来解析。比如#interrupt-cells=2，那根据2个cells为单位来解析"interrupts"属性。

• "interrupt-parent"属性用来制定当前设备的Interrupt Controllers/Interrupt Nexus，phandle指向对应的node。

Property name: interrupt-parent Value type:Description: Because the hierarchy of the nodes in the interrupt tree might not match the devicetree, the interrupt-parent property is available to make the definition of an interrupt parent explicit. The value is the phandle to the interrupt parent. If this property is missing from a device, its interrupt parent is assumed to be its devicetree parent.

1. Interrupt Controllers Property

• "#interrupt-cells"属性用来规定连接到该中断控制器上的设备的"interrupts"属性的解析长度。

• "interrupt-controller"属性用来声明当前node为中断控制器。

1. Interrupt Nexus Property

• "#interrupt-cells"属性用来规定连接到该中断控制器上的设备的"interrupts"属性的解析长度。

• "interrupt-map"属性用来描述interrupt nexus设备对中断的路由。解析格式为5元素序列“child unit address, child interrupt specifier, interrupt-parent, parent unit address, parent interrupt specifier”。

其中：

“child unit address”的cells长度由子节点的“#address-cells”指定； “child interrupt specifier”的cells长度由子节点的“#interrupt-cells”指定； “interrupt-parent”phandle指向interrupt controller的引用； “parent unit address”的cells长度由父节点的“#address-cells”指定； “parent interrupt specifier”的cells长度由父节点的“#interrupt-cells”指定；

举例：

soc {
    compatible = "simple-bus";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    open-pic {
        clock-frequency = <0>;
        interrupt-controller;
        #address-cells = <0>;
        #interrupt-cells = <2>;
    };
    pci {
        #interrupt-cells = <1>;
        #size-cells = <2>;
        #address-cells = <3>;
        interrupt-map-mask = <0xf800 0 0 7>;
        interrupt-map = <
        /* IDSEL 0x11 - PCI slot 1 */
        0x8800 0 0 1 &open-pic 2 1 /* INTA */
        0x8800 0 0 2 &open-pic 3 1 /* INTB */
        0x8800 0 0 3 &open-pic 4 1 /* INTC */
        0x8800 0 0 4 &open-pic 1 1 /* INTD */
        /* IDSEL 0x12 - PCI slot 2 */
        0x9000 0 0 1 &open-pic 3 1 /* INTA */
        0x9000 0 0 2 &open-pic 4 1 /* INTB */
        0x9000 0 0 3 &open-pic 1 1 /* INTC */
        0x9000 0 0 4 &open-pic 2 1 /* INTD */
        >;
    };
};

• For example, the first row of the interrupt-map table specifies the mapping for INTA of slot 1. The components of that row are shown here
    child unit address: 0x8800 0 0
    child interrupt specifier: 1
    interrupt parent: &open-pic
    parent unit address: (empty because #address-cells = <0> in the open-pic node)
    parent interrupt specifier: 2 1

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