设备树是一种描述硬件的数据结构。它像一棵树一样，从根节点开始，一层一层描述板子上的所有设备。
有以下三种文件类型：
.dts (Device Tree Source)：源码文件。
驱动对应的代码。
.dtsi (Device Tree Source Include)：头文件。
描述芯片内部通用的硬件（比如 STM32MP157 芯片本身有的 CPU、GPIO、I2C 控制器）。
.dtb (Device Tree Blob)：二进制文件。
.dts 编译后的产物，二进制给内核看。
学习总览
设备树框架 (The Syntax)
目标：学习 .dts 文件的语法规则
相关内容 ：节点基本格式、标签、路径、属性、追加内容、特殊节点。
具体目的：1.定义一个硬件（写节点）2.描述它的参数（写属性 reg, compatible）
3.在图纸上进行修改（引用标签 &label）
获取设备树节点信息 (The APIs)
目标：学习 Linux 内核提供的 C 语言函数接口。这些函数通常以 of_ 开头（Open Firmware 的缩写）。
相关内容：查找节点函数、提取属性值的 of 函数、内存映射相关 of 函数。
具体目的：1.查找节点函数 (of_find_...)在设备树节点中，找到需要的那个节点。
2.提取属性值的 of 函数 (of_property_read_...)找到节点后，读取里面的具体数据。
3.内存映射相关 of 函数 (of_iomap / of_address_to_resource)处理 reg 属性（物理地址）把设备树里的物理地址，转换成驱动能用的虚拟地址或者 resource 结构体。
编写设备树 (.dts) 文件
节点基本格式 (Node Format)
设备树中，每一个 { … } 包裹起来的代码块就是一个节点。
语法：
[标签:] 节点名称[@单元地址] {
[属性定义]
[子节点定义]
};
节点名称 (Node Name)：必填。描述这个设备是什么（例如 uart, i2c, cpu）。
单元地址 (@Unit Address)：选填。描述这个设备在哪里（通常是寄存器首地址）。
注意：如果节点内部有 reg 属性，那么 @ 后面的数字必须和 reg 里的起始地址一致。
示例：
/* 名字叫 gpio，地址在 50002000 */
gpio@50002000 {
/* ... 属性 ... */
};
节点标签 (Node Labels)
节点名称可能很长（比如 gpio@50002000），而且嵌套很深。如果我想在文件的外面或者另一个文件里修改它，写全路径太累了。因此在节点名称前面加一个名字和冒号。
示例：
/* "gpioa" 就是标签 */
gpioa: gpio@50002000 {
/* ... */
};
以后只需要写 &gpioa 就能找到这个节点，不用写 gpio@50002000。
节点路径 (Node Paths)
和 Linux 的文件路径（/home/user/...）一样。设备树是一个树状结构，根节点是 /。
根节点 / 下面有个 ahb4 总线，总线下面有个 gpioa。 那么 gpioa 的绝对路径就是： /ahb4/gpio@50002000
在代码中很少手写绝对路径，通常都是用标签引用。但内核在查找节点时，内部使用的是这种路径逻辑。
节点属性 (Node Properties)
属性是键值对 key = value。
根据数据类型的不同，写法有严格规定：
A. 无值属性 (Empty/Boolean)
属性名; (没有值，只有分号)只要写了，就代表“真” (True)。
broken-cd;
B. 字符串属性 (String)
属性名 = "字符串"; (用双引号)
status = "okay";
C. 32位整数属性 (U32)
属性名 = <数值>;
clock-frequency = <24000000>; (十进制)
reg = <0x50002000 0x400>; (十六进制，多个数字用空格隔开)
D. 字符串列表 (String List)
属性名 = "字符串1", "字符串2"; (用逗号隔开)
compatible = "st,stm32mp157c", "st,stm32mp157";
追加/修改节点内容 (Appending/Modifying)
芯片厂商会提供一个基础文件（如 stm32mp157.dtsi），里面定义好了所有硬件。而您在自己的板级文件（myboard.dts）里，只是想*“开启”或“修改”某个设备。
语法：使用 &标签 引用。
示例：
/* 原始文件定义了标签 usart1 */
usart1: serial@5c000000 {
status = "disabled"; /* 默认关闭 */
};
//自己进行追加修改
/* 引用标签，直接修改内容 */
&usart1 {
status = "okay"; /* 改为开启 */
pinctrl-0 = <&usart1_pins_a>; /* 追加引脚配置 */
};
编译器会把这两部分合并。您的修改会覆盖默认值。这就避免了把整个节点重抄一遍。
特殊节点 (Special Nodes)
用于给内核传递配置信息，这两个节点不代表物理硬件。
A. aliases (名节点)
引用的方式给一个节点起别名用于排号
aliases {
serial0 = &usart1; /* 让 usart1 变成系统里的 ttySTM0 */
serial1 = &usart2; /* 让 usart2 变成系统里的 ttySTM1 */
};
B. chosen (选择节点)
传递运行时的参数，告诉内核启动参数是什么，以及 printk 的打印信息应该从哪个串口吐出来。
chosen {
bootargs = "root=/dev/mmcblk0p2 rw console=ttySTM0,115200";
stdout-path = "serial0:115200n8";
};
使用示例：
/arch/arm/boot/dts/下面 nano stm32mp157c-basic.dts
根目录执行make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabihf- O=build_image/build -j4 dtbs
生成stm32mp157c-basic.dtb
替换板子下面的相应dtb /boot/下面
重启查看节点ls /proc/device-tree/test_demo_node
# 查看字符串
cat /proc/device-tree/test_demo_node/test_str
# 输出：Hello Device Tree
# 查看兼容性暗号
cat /proc/device-tree/test_demo_node/compatible
# 输出：fire,test_demo
/ {
/* ... 这里可能有 model = "..."; 等代码 ... */
/* =========== 我们的实验代码开始 =========== */
test_demo_node {
/* 1. 匹配兼容名 (Driver 靠这个查找到) */
compatible = "fire,test_demo";
/* 2. 状态：开启 */
status = "okay";
/* 3. 随便写个整数属性 */
test_val = <123456>;
/* 4. 随便写个字符串属性 */
test_str = "Hello Device Tree";
/* 5. 假装有个寄存器 (为了以后实验 platform_get_resource) */
reg = <0x50000000 0x400>;
};
/* ... 下面是原有的其他节点 ... */
};
在驱动代码里读设备树
流程如下：
查找节点（先找到文件柜里的文件夹）。
读取通用属性（读取文件夹里的普通文档，如整数、字符串）。
读取硬件资源（读取文件夹里的特殊机密，如寄存器地址、GPIO）。
查找节点 (Find Node)
of_find_node_by_path (按路径查找)
这个方法类似在 Windows 里按路径找文件。
struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path);
//设备树中的绝对路径，如 "/ahb4/my_led"。
//问题：简单，但不灵活。如果设备树层级变了，路径就错了。
of_find_compatible_node (按兼容性查找)（推荐）
根据compatible （兼容的）属性查找。
struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from,//from开始查找的节点（填 NULL 表示从根节点开始）。
const char *type,//type设备类型（一般填 NULL）。
const char *compat);//compat填设备树里的 compatible 字符串，如 "fire,stm32mp1-led"。
//非常灵活。不管节点在树的哪个位置，只要compatible对，就能找到。
读取通用属性 (Read Properties)
拿到节点指针 (node) 后，就可以读取里面的属性
of_property_read_u32 (读一个整数)
像读取如 id = <10086>;一个整数
int of_property_read_u32(const struct device_node *np,//np: 节点指针。
const char *propname,//propname: 属性名字（如 "id"）。
u32 *out_value);//out_value: 结果存这里（传入变量地址）。
of_property_read_string (读字符串)
像读取如 status = “okay”;一个字符属性
int of_property_read_string(const struct device_node *np,
const char *propname,
const char **out_string);
of_property_read_u32_array (读数组)
像读取如 data = <0x11 0x22 0x33>;
int of_property_read_u32_array(const struct device_node *np,
const char *propname,
u32 *out_values,
size_t sz);//您想读取多少个数字。
读取硬件资源 (Special Hardware Resources)
获取寄存器地址 (reg) 和 GPIO 引脚。
内核提供了专用函数来处理它们，因为它们通常需要进行映射 (Map) 才能使用。
of_iomap (获取地址并直接映射)
它自动提取 reg 属性中的物理地址，并自动执行 ioremap
设备树写了 reg = <0x50002000 0x400>;
void __iomem *of_iomap(struct device_node *np, int index);
//index: 取第几段地址（通常填 0）。
//返回值直接返回虚拟地址指针，可以直接拿来 iowrite32
//省去了先获取 resource 结构体再手动 ioremap 的麻烦。
of_get_named_gpio (获取 GPIO 编号)
设备树写了 led-gpios = <&gpioa 13 0>;
int of_get_named_gpio(struct device_node *np,
const char *propname,//propname: 属性名（ "led-gpios"）。
int index);//index: 第几个 GPIO（通常填 0）。
//返回一个 GPIO 编号（整数）。拿到这个编号后，您就可以调用 gpio_request 和 gpio_set_value 来控制引脚了。
应用示例：
设备树根节点添加如下：
/ {
/* ... 其他原有节点 ... */
/* --- 这是我们添加的测试节点 --- */
test_node {
/* 1. 匹配暗号 (必须有) */
compatible = "fire,test-prop";
/* 2. 状态 (必须有) */
status = "okay";
/* 3. 整数属性 (u32) */
test-id = <10086>;
/* 4. 字符串属性 (string) */
test-name = "Hello Linux DT";
/* 5. 数组属性 (array) */
test-array = <0x11 0x22 0x33 0x44>;
/* 6. 这里的 reg 是虚构的，仅用于演示读取 */
reg = <0x50000000 0x1000>;
};
};
/*
执行 make dtbs。
将生成的 .dtb 文件替换板子 /boot/ 下的文件并重启。
重启后，在板子上输入 ls /proc/device-tree/test_node/。如果看到 test-id, test-name 等文件，说明设备树修改成功。
*/
编写一个简单的 Platform Driver，在 probe 函数中读取上面定义的所有属性。：
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of.h> // 包含 of_ 开头的函数
/* * probe 函数
* 当驱动和设备树节点匹配成功时，内核调用此函数
*/
static int test_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct device_node *node = pdev->dev.of_node; // 获取节点指针
int ret;
// 变量用于存放读取到的数据
u32 id_val;
const char *str_val;
u32 array_val[4];
struct resource *res;
printk("=== 驱动匹配成功，开始读取属性 ===\n");
// -------------------------------------------------
// 1. 读取整数 (u32)
// 对应 dts: test-id = <10086>;
// -------------------------------------------------
ret = of_property_read_u32(node, "test-id", &id_val);
if (ret == 0) {
printk("读取 test-id 成功: %d\n", id_val);
} else {
printk("读取 test-id 失败\n");
}
// -------------------------------------------------
// 2. 读取字符串 (string)
// 对应 dts: test-name = "Hello Linux DT";
// -------------------------------------------------
ret = of_property_read_string(node, "test-name", &str_val);
if (ret == 0) {
printk("读取 test-name 成功: %s\n", str_val);
} else {
printk("读取 test-name 失败\n");
}
// -------------------------------------------------
// 3. 读取数组 (array)
// 对应 dts: test-array = <0x11 0x22 0x33 0x44>;
// -------------------------------------------------
// 先读取数组长度 (可选操作，防止越界)
// 这里的 4 是元素个数
ret = of_property_read_u32_array(node, "test-array", array_val, 4);
if (ret == 0) {
printk("读取 test-array 成功: 0x%x, 0x%x, 0x%x, 0x%x\n",
array_val[0], array_val[1], array_val[2], array_val[3]);
} else {
printk("读取 test-array 失败\n");
}
// -------------------------------------------------
// 4. 读取标准资源 (reg)
// 对应 dts: reg = <0x50000000 0x1000>;
// -------------------------------------------------
// 注意：读取 reg 属性通常不直接用 of_property_read，
//代替of_iomap，因为他还要回收机制
// 而是用 platform_get_resource，因为它会自动处理地址转换。
res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
if (res) {
printk("读取 reg 成功: 起始地址=0x%x, 长度=0x%x\n",
(u32)res->start, (u32)resource_size(res));
} else {
printk("读取 reg 失败\n");
}
return 0;
}
/* remove 函数 */
static int test_remove(struct platform_device *pdev)
{
printk("=== 驱动卸载 ===\n");
return 0;
}
/* 匹配表 */
static const struct of_device_id test_match_table[] = {
{ .compatible = "fire,test-prop" }, // 必须和 dts 里的一模一样
{ /* sentinel */ }
};
// 别忘了声明设备表
MODULE_DEVICE_TABLE(of, test_match_table);
/* 平台驱动结构体 */
//由于平台总线（Platform Bus）已经在调用 probe 函数之前匹配成功了，所以没用到手动调用 of_find_compatible_node
//没有平台总线的 时候手动调用 of_find_compatible_node
static struct platform_driver test_driver = {
.probe = test_probe,//匹配成功执行这个函数
.remove = test_remove,//同理probe
.driver = {
.name = "test_prop_driver",
.of_match_table = test_match_table, // 挂载匹配表
},
};
/* 一键注册驱动宏 */
module_platform_driver(test_driver);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("EmbedFire");
上述代码注意说明：
以上使用了设备总线方式进行匹配采用内核驱动的of_match_table进行匹配，在probe函数之前，因此没用到of_find_compatible_node。
如果没有设备总线，就要自己用自己的设备树of_find_compatible_node去查找然后读取设备属性。
编译好 dt_get_prop.ko 并在板子上执行 insmod dt_get_prop.ko 后，立刻执行 dmesg | tail可以看到
[ 123.456789] === 驱动匹配成功，开始读取属性 ===
[ 123.456790] 读取 test-id 成功: 10086
[ 123.456791] 读取 test-name 成功: Hello Linux DT
[ 123.456792] 读取 test-array 成功: 0x11, 0x22, 0x33, 0x44
[ 123.456793] 读取 reg 成功: 起始地址=0x50000000, 长度=0x1000
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