第3章 设备树编译器：DTC工具使用、编译与反编译、DTS到DTB的转换、反汇编实战

设备树编译器，简称DTC。说白了，它就是一座桥——把人类能读懂的DTS文本，转成机器能啃的DTB二进制。反过来也能把DTB还原成DTS，这就是反编译。

我刚开始接触设备树时，总觉得这步很简单。不就是敲个命令嘛？结果第一次编译就报错，找了半天才发现是漏了个分号。嗯，细节决定成败，咱们今天就把DTC彻底搞透。

3.1 DTC工具从哪里来？

DTC是Linux内核源码树的一部分。路径在 scripts/dtc/ 下面。你编译内核时，它会被自动编译出来。

我个人习惯直接拿内核源码里的DTC用。当然，你也可以单独安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install device-tree-compiler

# CentOS/RHEL
sudo yum install dtc

# 从内核源码编译
cd linux/scripts/dtc
make
sudo cp dtc /usr/local/bin/

装好后，敲 dtc --version 验证一下。看到版本号就对了。

3.2 编译：从DTS到DTB

编译是最常用的操作。把写好的DTS文件转成DTB，给Bootloader或内核用。

基本命令长这样：

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

参数解释：

• -I dts：输入格式是DTS文本
• -O dtb：输出格式是DTB二进制
• -o：指定输出文件名
• 最后一个参数是输入文件

举个例子。假设我们有这么个简单的DTS：

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "my_company,my_board";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    uart0: serial@10000000 {
        compatible = "ns16550";
        reg = <0x10000000 0x1000>;
        interrupts = <0 33 4>;
    };
};

编译它：

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

没报错的话，就生成了 board.dtb。你可以用 hexdump 或 xxd 看看它的二进制内容：

xxd board.dtb | head -20

你会看到文件头以 0xd00dfeed 开头。这是DTB的魔数，我记了这么多年——"dood feed"，挺好玩的。

3.3 反编译：从DTB回到DTS

反编译就是把二进制DTB还原成可读的DTS。调试时特别有用。比如你拿到一个别人编译好的DTB，想看看里面到底定义了哪些设备。

命令格式：

dtc -I dtb -O dts -o decompiled.dts board.dtb

参数和编译类似，只是输入输出格式互换了一下。

反编译出来的DTS，和原始DTS不完全一样。它会丢失一些信息：

• 注释全部没了
• 标签（label）可能被展开成路径
• 宏定义（如果有）也被展开了
• 节点顺序可能调整

举个例子。原始DTS里有注释：

/* 这是UART0 */
uart0: serial@10000000 {
    ...
};

反编译后，注释没了，但节点还在。所以，别指望反编译能100%还原你的原始文件。它只能还原"语义"，还原不了"排版"。

3.4 反汇编：查看DTB的二进制结构

反汇编和反编译不一样。反汇编是把DTB以二进制结构的形式展示出来，而不是还原成DTS文本。

命令：

dtc -I dtb -O asm -o board.S board.dtb

或者直接用 -O asm 输出到终端：

dtc -I dtb -O asm board.dtb

输出内容长这样：

.dtb {
    .magic = 0xd00dfeed;
    .totalsize = 0x1a0;
    .off_dt_struct = 0x48;
    .off_dt_strings = 0x168;
    .off_mem_rsvmap = 0x28;
    .version = 17;
    .last_comp_version = 16;
    .boot_cpuid_phys = 0x0;
    .size_dt_strings = 0x38;
    .size_dt_struct = 0x120;
    ...
};

这玩意儿平时用得不多。但如果你要深入理解DTB的布局——比如自己写一个DTB解析器，或者调试Bootloader加载DTB的问题——反汇编就是你的好帮手。

DTB的二进制结构分为四个主要区域：

区域	偏移	说明
文件头	0x00	魔数、总大小、各区域偏移等
内存保留映射	off_mem_rsvmap	保留内存区域列表
结构块	off_dt_struct	节点和属性的树形结构
字符串块	off_dt_strings	所有属性名的字符串池

反汇编就是把这四个区域的内容，以汇编伪指令的形式展示出来。你可以清楚地看到每个字节的布局。

3.5 常用选项和调试技巧

DTC还有一些选项，能帮你排查问题：

• -V：显示版本号
• -s：只检查语法，不生成输出文件
• -W no-unit_address_vs_reg：忽略某些警告
• -@：生成带 __symbols__ 节点的DTB，支持插件
• -H：指定phandle格式（legacy或epapr）

我最常用的是 -s 选项。写DTS时，先跑一遍语法检查：

dtc -I dts -s my_device.dts

没报错再正式编译。这能省不少时间。

还有一个 -W 选项，用来控制警告级别。比如你故意用了不推荐写法，但又不想看到警告：

dtc -I dts -O dtb -o output.dtb input.dts -W no-unit_address_vs_reg

3.6 实战：完整的编译-反编译-对比流程

咱们走一遍完整的流程。假设你有一个 test.dts：

/dts-v1/;

/ {
    compatible = "acme,coyote";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;

    gpio0: gpio@2000000 {
        compatible = "acme,gpio";
        reg = <0x02000000 0x1000>;
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
    };
};

第一步，编译：

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

第二步，反编译：

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

第三步，对比原始文件和反编译文件：

diff test.dts test_reverse.dts

你会发现，反编译出来的文件里，gpio0: 这个标签被展开了，变成了 gpio@2000000。注释也没了。但属性和节点的层级关系完全正确。

这就是DTC的威力。它帮你把人类语言和机器语言之间搭了一座桥。你只要把DTS写对，剩下的交给DTC就行。