摘要：Linux内核早期没有引入设备树（Device Tree）的主要原因是其设计时主要针对x86架构，而x86平台通过BIOS和ACPI等机制实现了硬件信息的动态探测和配置。随着Linux向嵌入式领域扩展，尤其是ARM架构的普及，内核开发者意识到需要一种...

Linux内核早期没有引入设备树（Device Tree）的主要原因是其设计时主要针对x86架构，而x86平台通过BIOS和ACPI等机制实现了硬件信息的动态探测和配置。随着Linux向嵌入式领域扩展，尤其是ARM架构的普及，内核开发者意识到需要一种更灵活的硬件描述机制，以下是具体原因分析：

1. x86体系的硬件抽象层成熟：x86系统通过BIOS/UEFI和ACPI规范标准化了硬件发现机制，操作系统可通过固件接口动态获取CPU、内存、PCI设备等信息。这种设计使得内核无需硬编码硬件配置，减少了系统对特定硬件的依赖性。

2. 嵌入式系统的碎片化需求：ARM架构缺乏统一的硬件标准，不同厂商的SoC外设地址、中断号等差异极大。传统方式需为每款开发板编写大量板级文件（board-*.c），导致内核代码臃肿且难以维护。DTS通过解耦硬件描述与内核代码，提升了软件编程的可移植性。

3. 实时性和启动效率优化：设备树以静态数据结构描述硬件资源，避免了传统探测机制（如PCI枚举）的时间开销。这对嵌入式系统的快速启动至关重要，同时减少了运行时资源冲突的可能性。

4. 维护成本的工程考量：在Linux 2.6时代，ARM架构的板级支持包（BSP）代码呈指数级增长。仅2011年就有超过1万行冗余代码用于描述硬件，引入DTS后可通过.dts文件树形结构声明硬件拓扑，使得内核代码与硬件配置分离，显著降低了软件编程复杂度。

5. 跨平台统一管理：除ARM外，DTS还被PowerPC、RISC-V等架构采纳，形成跨体系结构的硬件描述标准。这种设计允许Bootloader传递单一二进制设备树（DTB）给内核，而非修改内核源码或传递多个启动参数。

扩展知识：设备树本质是一种领域专用语言（DSL），其语法包含节点、属性、phandle引用等元素。现代Linux驱动开发中，开发者通过of_*系列API（如of_property_read_u32）解析设备树，实现驱动与硬件的绑定。此机制也影响了系统设计范式，U-Boot等引导程序现在普遍支持DTB的动态修改，为异构计算、虚拟化等场景提供了硬件抽象层支撑。在软件编程实践中，设备树编译器（DTC）将文本格式的.dts转换为二进制DTB，内核初始化阶段会展开为device_node结构体链表供驱动访问。