第3章：设备树编译与反编译

设备树文件写好了，怎么变成机器能懂的东西？

说白了，DTS（设备树源文件）是给人看的，DTB（设备树二进制文件）是给内核和硬件用的。中间这个转换过程，就是我们今天要聊的核心——编译与反编译。

3.1 DTS到DTB的编译过程

我在做第一个STM32MP1项目时，就犯过一个低级错误。当时手写了一个DTS文件，直接扔给内核编译，结果死活起不来。后来才发现，我连最基本的编译命令都没跑对。

DTS到DTB的编译，靠的是dtc工具。这个工具全称叫Device Tree Compiler，是设备树生态里的核心工具。

基本命令长这样：

dtc -I dts -O dtb -o output.dtb input.dts

参数解释一下：

-I dts：指定输入格式是DTS
-O dtb：指定输出格式是DTB
-o output.dtb：输出文件名
input.dts：源文件

嗯，就这么简单。但实际项目中，我们很少直接这么用。

实际项目中的编译方式

在STM32MP1的SDK里，设备树编译通常集成在Makefile中。你只需要执行：

make dtbs

系统会自动找到所有DTS文件并编译成DTB。我个人习惯在修改设备树后，单独编译目标文件：

make stm32mp157d-atk.dtb

3.2 DTB到DTS的反编译

反编译，就是把二进制DTB还原成可读的DTS。这招在调试时特别有用。

我记得有一次，客户给了一个DTB文件，说他们的板子跑不起来。我第一件事就是反编译，看看里面到底配了啥。

反编译命令：

dtc -I dtb -O dts -o output.dts input.dtb

参数和编译基本对称：

-I dtb：输入是DTB
-O dts：输出是DTS

小技巧

反编译时加个 -@ 参数，可以保留overlay信息。我在调试动态设备树时经常用这招。

dtc -I dtb -O dts -@ -o output.dts input.dtb

3.3 dtc工具的高级用法

dtc不只是简单的编译反编译。它还有很多实用功能，我挑几个常用的说说。

3.3.1 检查语法错误

你想想看，写了几百行的DTS，万一有个括号没配对怎么办？dtc提供了语法检查功能：

dtc -I dts -O dtb -o /dev/null input.dts 2>&1

这个命令会把编译结果扔到黑洞，只保留错误信息。我曾经用这招快速定位过一个逗号缺失的问题，省了半小时的排查时间。

3.3.2 输出依赖关系

大型项目里，一个DTS可能包含多个头文件。用 -H 参数可以查看依赖：

dtc -I dts -O dtb -H -o output.dtb input.dts

3.3.3 生成汇编代码

这个功能我很少用，但确实存在。用 -O asm 可以生成汇编版本的设备树：

dtc -I dts -O asm -o output.S input.dts

3.4 编译过程中的常见错误

我整理了一个表格，把最常见的编译错误列出来：

错误信息	原因	解决方法
syntax error	语法错误，比如少了个分号	检查DTS文件，确保每个属性以分号结尾
label not found	引用了未定义的标签	检查 &label 是否正确定义
phandle is not unique	多个节点使用了相同的phandle	确保每个节点的phandle唯一
unit name mismatch	节点名和reg属性不匹配	检查节点名中的地址是否和reg一致

避坑指南

我曾经在编译时遇到一个诡异的问题：DTS文件明明没错，但编译出来的DTB就是不对。折腾了半天才发现，是文件编码问题。DTS文件必须用UTF-8编码，不能用带BOM的格式。嗯，这个坑我踩过，你们就别再踩了。

3.5 设备树编译的完整流程

为了让你更直观地理解整个过程，我画了一张流程图：

从这张图你能看到，完整的编译流程其实分两步：

预处理：CPP把DTS和引用的DTSI头文件合并成一个完整的源文件
编译：dtc把合并后的源文件转换成DTB二进制

反编译就简单多了，一步到位，直接从DTB还原成DTS。

3.6 实战：手动编译一个设备树

光说不练假把式。我们来个实际例子。

假设你有一个简单的DTS文件 test.dts：

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "st,stm32mp157";
    
    cpu0: cpu@0 {
        compatible = "arm,cortex-a7";
        reg = <0x0>;
    };
    
    memory@c0000000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0xc0000000 0x20000000>;
    };
};

编译它：

dtc -I dts -O dtb -o test.dtb test.dts

反编译回来看看：

dtc -I dtb -O dts -o test_back.dts test.dtb

对比一下 test.dts 和 test_back.dts，你会发现内容基本一致，但反编译后的文件会多出一些自动生成的属性，比如 #address-cells 和 #size-cells。这是因为dtc在编译时会自动补全这些信息。

我的建议

刚开始学设备树时，多试试反编译。拿一个成熟的DTB文件反编译成DTS，看看别人是怎么写的。我当年就是这么学的，比看文档快多了。