我眼中的Linux设备树(三 属性)

三 属性(property)

device_type = "memory"就是一个属性，等号前边是属性，后边是值。节点是一个逻辑上相对独立的实体，属性是用来描述节点特性的，根据需要一个节点由0个，1个或多个属性表示节点的特性。一个属性由名字和值两部分组成。

和节点的名字类似，规范要求属性名字由1到31个字符组成。和节点名字字符的种类有些区别，不允许有大写字母，增加了问号和井号两个字符。不清楚为什么没有和节点名字完全保持一致，井号对于初学者容易误解，以为是注释。

0-9    数字
a-z    小写字母
,    逗号
.    句点(英)
_    下划线
+    加号
-    破折号(英)
?    问号
#    井号

为了容易区分以及避免重复，标准未定义的属性名字应该用公司或组织名称开头，比如：
fsl,channel-fifo-len
ibm,ppc-interrupt-server#s
linux,network-index

属性的值在内存中由0个或多个字节存储。标准定义的基本类型包括：空，u32，u64，字符串，<prop-encoded-array>，字符数组6种。空前边我们已经提到，当不需要值就可以表示节点的特性时，属性的值可以为空。u32,u64,字符串，字符数组和c语言的定义没有区别，注意的是规范要求都是大端表示，字符串也是以0x00结尾。<prop-encoded-array>是一个结构体数组，数组的元素具体是什么根据属性的定义确定，后边我们讲到具体的属性时会详细说明。规范中还有一个类型的属性值，叫<phandle>，这个类型的属性在内存中存储时本质上是u32。

规范预定义了一些标准的属性。“compatible”，“model”,"device_type"都是用来表示节点基本信息的。

“compatible”属性是用来匹配驱动的，他的类型是字符串数组，每个字符串表示一种设备的类型，从具体到一般。举个例子就比较清楚了，比如某个串口控制器节点的属性”compatible = “fsl,mpc8641-uart”, “ns16550"“。第一个字符串“fsl,mpc8641-uart”前边部分是厂商(推测是frescale),后边部分是控制器具体型号，这个形式也是规范建议的标准写法。第二个字符串ns16550表示一类符合同一标准的串口控制器，比第一个字符串表示的范围更大。内核匹配驱动时首先看是否有匹配第一个字符串的驱动，如果没有的话再匹配第二个（如果有更多的，依次类推，所以优先匹配前边的）。

"model"属性用来表示设备的型号，用字符串表示，不像"compatible"用多个字符串，只需一个就够了。"device_type"属性用来表示设备类型，用字符串表示。

"#address-cells","#size-cells","reg","ranges","dma-ranges"属性都是和地址有关的。

不同的平台，不同的总线，地址位长度可能不同，有32位地址，有64位地址，为了适应这个，规范规定一个32位的长度为一个cell。"#address-cells"属性用来表示总线地址需要几个cell表示，该属性本身是u32类型的。"#size-cells"属性用来表示子总线地址空间的长度需要几个cell表示，属性本身的类型也是u32。可以这么理解父节点表示总线，总线上每个设备的地址长度以及地址范围是总线的一个特性，用"#address-cells","#size-cells"属性表示，比如总线是32位，那么"#address-cells"设置成1就可以了。这两个属性不可以继承，就是说在未定义这两个属性的时候，不会继承更高一级父节点的设置，如果没有设置的话，内核默认认为"#address-cells"为2，"#size-cells"为1。

"reg"属性用来表示节点地址资源的，比如常见的就是寄存器的起始地址及大小。要想表示一块连续地址，必须包含起始地址和空间大小两个参数，如果有多块地址，那么就需要多组这样的值表示。还记得前边说过的<prop-encoded-array>类型的属性吧，就是用来干这个的，他表示一个数组，每个元素的具体格式根据属性而定，对于'reg'属性，每个元素是一个二元组，包含起始地址和大小。还有另外一个问题，地址和大小用几个u32表示呢？这个就由父节点的"#address-cells","#size-cells"属性确定。

总线上设备在总线地址和总线本身的地址可能不同，"ranges"属性用来表示如何转换。和'reg'属性类似，'ranges'属性也是<prop-encoded-array>类型的属性，不同的是'ranges'属性的每个元素是三元组，按照前后顺序分别是(子总线地址，父总线地址，大小)。子总线地址需要几个u32表示由'ranges'属性所在节点的'#address-cells'属性决定，父总线地址需要几个u32表示由上一级节点的'#address-cells'属性决定，大小需要几个u32表示由当前节点的'#size-cells'属性确定。

'dma-ranges'属性的结构和定义与'ranges'属性完全相同，唯一不同的是地址是dma使用的地址，'ranges'中的地址是cpu使用的地址。

有的时候在一个节点中需要引用另外一个节点，比如某个外设的中断连在哪个中断控制器上。在讲节点那一节我们说过，可以通过节点的全路径指定是哪个节点，但这种方法非常繁琐。'phandle'属性是专门为方便引用节点设计的，想要引用哪个节点就在该节点下边增加一个'phandle'属性，设定值为一个u32，如'phandle = <1>'，引用的地方直接使用数字1就可以引用该节点，如'interrupt-parent = <1>'。以上是规范中描述的方法，实际上这样也不方便，我在实际的代码中没有看到这么用的。还记得节点那节说过节点名字前边可以定义一个标签吧，实际情况是都用标签引用，比如节点标签为intc1，那么用'interrupt-parent = <&intc1>'就可以引用了。

'status'属性用来表示节点的状态的，其实就是硬件的状态，用字符串表示。'okay'表示硬件正常工作，“disabled”表示硬件当前不可用，“fail”表示因为出错不可用，“fail-sss”表示因为某种原因出错不可用，sss表示具体的出错原因。实际中，基本只用'okay'和'disabled'。