什么是 Linux 设备树？一文帮你彻底搞懂

在嵌入式 Linux 开发中，你可能听过“设备树（Device Tree，简称 DT）”这个名词，但真正弄懂它，很多人却还是一头雾水：设备树到底是什么？为什么 Linux 需要它？今天，我们就用大白话来讲清楚。

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设备树是什么

简单来说，设备树就是一份描述硬件信息的文本或数据结构，它告诉 Linux 内核“我机器上有什么硬件，以及它们是怎么连接的”。

传统做法 vs 设备树

也就是说，设备树让 Linux 内核不用每次为不同硬件重写代码，只要提供一份对应板子的设备树，内核就能识别硬件。

ARMxy 设备树接口示意图

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设备树的结构

设备树本质上是一颗树状结构，每个节点描述一种硬件或硬件功能。

• 节点（Node）：硬件组件，比如 UART、I2C、GPIO

• 属性（Property）：硬件信息，比如地址、中断号、时钟频率

示例：UART 节点

uart0: serial@ff180000 {
    compatible = "arm,pl011", "arm,primecell";
    reg = <0x0 0xff180000 0x0 0x1000>;
    interrupts = <0 29 4>;
    status = "okay";
};

通过设备树，内核在启动时就知道 UART0 在哪儿，该用哪个驱动，中断号是多少。

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设备树的类型和文件

设备树有两种形式：

1. DTS（Device Tree Source）：源文件，人可读，文本格式

2. DTB（Device Tree Blob）：编译后的二进制文件，内核在启动时加载

转换流程

myboard.dts  -->  dtc 编译器 -->  myboard.dtb --> 内核启动时加载

这里的 dtc 是 Device Tree Compiler，用来把 DTS 编译成 DTB。

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设备树的作用

设备树的作用可以总结为三点：

1. 硬件描述与内核解耦
   内核不用为每块板子改源码，只要设备树不同，内核一样可用。

2. 驱动自动匹配
   内核通过 compatible 属性自动匹配驱动，启动时就能初始化硬件。

3. 支持多板通用
   不同板子只需不同设备树，通用内核可重复使用，节省维护成本。

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设备树在实际开发中的角色

1. 嵌入式板子启动

在嵌入式 Linux 启动流程中，Bootloader（比如 U-Boot）会把 DTB 加载到内存，然后 Linux 内核读取设备树初始化硬件。

Bootloader -> Load DTB -> Linux Kernel -> Init hardware

2. 便于外设调试

通过修改设备树属性，可以控制 GPIO、I2C 设备是否启用、调整中断号或地址，而不用重新编译内核。

3. 与 SDK 配合

很多芯片厂商提供 Linux SDK，里面自带标准 DTS 文件，开发者只需按板子修改即可。

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常见问题解答

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ARMxy 的设备树与丰富 IO，为开发保驾护航 

在实际嵌入式开发中，硬件平台的灵活性和开发便利性直接决定项目推进效率。ARMxy 系列工业计算机正是基于这一理念设计：

ARMxy 为每块板子都提供了对应的 设备树（DTS/DTB）文件，开发者无需修改内核源码，即可快速识别 CPU、内存、外设寄存器地址、中断号和时钟信息。通过设备树，Linux 内核能够自动匹配驱动、初始化外设，大幅减少开发调试时间，让开发者可以专注于业务逻辑和应用实现。