Respondendo a minha própria pergunta, depois que eu descobri o que procurar. Um arquivo "dtb" contém um Device Tree Blob (ou Binary) (boa descrição aqui ). É a nova maneira de passar informações de hardware sobre a placa para o kernel do Linux.
Ele pode ser carregado na memória e passado para o kernel pelo u-Boot.
Aqui estão os comandos do u-Boot que usei:
setenv bootargs 'console=tty0 console=ttyO2,115200n8 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait rootfstype=ext4 rw'
fatload mmc 0:1 0x80300000 zImage
fatload mmc 0:1 0x815f0000 beagle-xm.dtb
bootz 0x80300000 - 0x815f0000
zImagem sendo o kernel, e beagle-xm.dtb sendo o blob da árvore do dispositivo. Eu automatizei o processo de inicialização, configurando uma variável "uenvcmd = ..." em uEnv.txt (com o código acima), mas é um pouco feio e provavelmente existem maneiras melhores.
Observe que isso é inicializado e diz que ele carregou a árvore de dispositivos, OK. No entanto, eu ainda não tenho dispositivos USB ou vídeo (tanto quanto eu posso dizer). No entanto, suspeito que possa ser um problema diferente.