IMX6ULL学习笔记(三) —— uboot 编译过程

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IMX6ULL 学习笔记


version : v1.0 「2023.4.27」

author： Y.Z.T.

简介： 随记 , 记录 I.MX6ULL 系列 SOC 的uboot 编译过程


2.2 Uboot 编译

编译uboot的过程中 使用了三条命令

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make distclean                                 #删除之前的配置文件
make mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig		   # 配置 uboot，生成.config 文件
make 										   # 编译

2.2.1 make distclean

用于删除之前的uboot配置信息

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distclean: mrproper
	@find $(srctree) $(RCS_FIND_IGNORE) \
		\( -name '*.orig' -o -name '*.rej' -o -name '*~' \
		-o -name '*.bak' -o -name '#*#' -o -name '.*.orig' \
		-o -name '.*.rej' -o -name '*%' -o -name 'core' \
		-o -name '*.pyc' \) \
		-type f -print | xargs rm -f
	@rm -f boards.cfg


2.2.2. make xxx_defconfig

配置 uboot，生成.config 文件

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#最终要执行的脚本
config: scripts_basic outputmakefile FORCE
	$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@
%config: scripts_basic outputmakefile FORCE
	$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

else
# ===========================================================================
# Build targets only - this includes vmlinux, arch specific targets, clean
# targets and others. In general all targets except *config targets.

ifeq ($(dot-config),1)
# Read in config
-include include/config/auto.conf
....
  • 可以看到目标 %config 有三个 依赖目标 scripts_basic 、outputmakefile、FORCE

FORCR

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PHONY += FORCE
FORCE:
  • 可以看到FORCE 是没有规则和依赖的，所以每次都会重新生成 FORCE
  • 当 FORCE 作为其他目标的依赖时，由于 FORCE 总是被更新过的，因此依赖所在的规则总是会执行的。

outputmakefile

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PHONY += outputmakefile
# outputmakefile generates a Makefile in the output directory, if
# using a separate output directory. This allows convenient use of
# make in the output directory.
outputmakefile:
ifneq ($(KBUILD_SRC),)
	$(Q)ln -fsn $(srctree) source
	$(Q)$(CONFIG_SHELL) $(srctree)/scripts/mkmakefile \
		$(srctree) $(objtree) $(VERSION) $(PATCHLEVEL)
endif
  • 可以看到 判断 KBUILD_SRC 是否为空 , 只有变量 KBUILD_SRC 不为空的时候 , outputmakefile 才有意义
  • 一般都是设置 KBUILD_SRC 为空 , 所以outputmakefile 无效。

scripts_basic

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# Basic helpers built in scripts/
PHONY += scripts_basic
scripts_basic:
	$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic
	$(Q)rm -f .tmp_quiet_recordmcount

# To avoid any implicit rule to kick in, define an empty command.
scripts/basic/%: scripts_basic ;

  • 在scripts_basic: 的命令中 $(Q) 是表示 是否输出完整命令 这里Q = @ 或 Q = 空

  • $(MAKE) = make

  • 变量 build 是在 scripts/Kbuild.include 文件中有定义

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    ###
    # Shorthand for $(Q)$(MAKE) -f scripts/Makefile.build obj=
    # Usage:
    # $(Q)$(MAKE) $(build)=dir
    build := -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj
    • 变量 $(srctree) 为 . 表示当前目录

  • 则scripts_basic 展开后为

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    scripts_basic:
    	@make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic #也可以没有@，视配置而定
    	@rm -f . tmp_quiet_recordmcount 					#也可以没有@

可以看到在 %config 的三个依赖中 , 只有 scripts_basic 是起作用了

因此%config 对应的规则展开如下

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make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig xxx_defconfig

则命令 make xxx_defconfig 执行流程 如下

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2.2.3 make

编译 uboot，生成二进制的 u-boot.bin 文件和其他的一些与 uboot 有关的文件，比如 u-boot.imx 等等


make 执行流程

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2.2.3.1 默认目标 _all

使用make命令后 , 由于没有指明目标 , 所以会使用默认目标 _all

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# That's our default target when none is given on the command line
PHONY := _all
_all:

2.2.3.2 _all的依赖 all

默认目标 _all的依赖 为 all

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# If building an external module we do not care about the all: rule
# but instead _all depend on modules
PHONY += all
ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)
_all: all
else
_all: modules
endif

  • KBUILD_EXTMOD 是用于 指定是否 单独编译模块 , 这里一般都是 KBUILD_EXTMOD = 空
  • 则这里 _all的依赖就是 all

2.2.3.3 all 的依赖 ALL-y

通过查看 all 的规则可以知道 , all 的依赖为 ALL-y

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all:		$(ALL-y)
ifneq ($(CONFIG_SYS_GENERIC_BOARD),y)
	@echo "===================== WARNING ======================"
	@echo "Please convert this board to generic board."
	@echo "Otherwise it will be removed by the end of 2014."
	@echo "See doc/README.generic-board for further information"
	@echo "===================================================="
endif
ifeq ($(CONFIG_DM_I2C_COMPAT),y)
	@echo "===================== WARNING ======================"
	@echo "This board uses CONFIG_DM_I2C_COMPAT. Please remove"
	@echo "(possibly in a subsequent patch in your series)"
	@echo "before sending patches to the mailing list."
	@echo "===================================================="
endif

2.2.3.4 $(ALL-y) 的具体规则
  • ALL-y 主要包含 u-boot.srec、u-boot.bin、u-boot.sym、System.map、u-boot.cfg 和 binary_size_check 这几个文件。根据 uboot 的配置情况也可能包含其他的文件
  • ALL-y 里面有个 u-boot.bin，这个就是我们最终需要的 uboot 二进制可执行文件
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# Always append ALL so that arch config.mk's can add custom ones
ALL-y += u-boot.srec u-boot.bin u-boot.sym System.map u-boot.cfg binary_size_check

ALL-$(CONFIG_ONENAND_U_BOOT) += u-boot-onenand.bin
ifeq ($(CONFIG_SPL_FSL_PBL),y)
ALL-$(CONFIG_RAMBOOT_PBL) += u-boot-with-spl-pbl.bin
else
ifneq ($(CONFIG_SECURE_BOOT), y)
# For Secure Boot The Image needs to be signed and Header must also
# be included. So The image has to be built explicitly
ALL-$(CONFIG_RAMBOOT_PBL) += u-boot.pbl
endif
endif
ALL-$(CONFIG_SPL) += spl/u-boot-spl.bin
ALL-$(CONFIG_SPL_FRAMEWORK) += u-boot.img
ALL-$(CONFIG_TPL) += tpl/u-boot-tpl.bin
ALL-$(CONFIG_OF_SEPARATE) += u-boot.dtb
ifeq ($(CONFIG_SPL_FRAMEWORK),y)
ALL-$(CONFIG_OF_SEPARATE) += u-boot-dtb.img
endif
ALL-$(CONFIG_OF_HOSTFILE) += u-boot.dtb
ifneq ($(CONFIG_SPL_TARGET),)
ALL-$(CONFIG_SPL) += $(CONFIG_SPL_TARGET:"%"=%)
endif
ALL-$(CONFIG_REMAKE_ELF) += u-boot.elf
ALL-$(CONFIG_EFI_APP) += u-boot-app.efi
ALL-$(CONFIG_EFI_STUB) += u-boot-payload.efi

ifneq ($(BUILD_ROM),)
ALL-$(CONFIG_X86_RESET_VECTOR) += u-boot.rom
endif

# enable combined SPL/u-boot/dtb rules for tegra
ifeq ($(CONFIG_TEGRA)$(CONFIG_SPL),yy)
ALL-y += u-boot-tegra.bin u-boot-nodtb-tegra.bin
ALL-$(CONFIG_OF_SEPARATE) += u-boot-dtb-tegra.bin
endif

# Add optional build target if defined in board/cpu/soc headers
ifneq ($(CONFIG_BUILD_TARGET),)
ALL-y += $(CONFIG_BUILD_TARGET:"%"=%)
endif


2.2.3.5 u-boot.bin 的 依赖 u-boot-nodtb.bin

最终可执行文件 u-boot.bin 的依赖为 u-boot-nodtb.bin

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u-boot-nodtb.bin: u-boot FORCE
	$(call if_changed,objcopy)
	$(call DO_STATIC_RELA,$<,$@,$(CONFIG_SYS_TEXT_BASE))
	$(BOARD_SIZE_CHECK)
  • 可以看到 u-boot-nodtb.bin 又依赖于 u-boot

2.2.3.6 u-boot 的规则

u-boot 的具体规则如下

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u-boot:	$(u-boot-init) $(u-boot-main) u-boot.lds FORCE
	$(call if_changed,u-boot__)
ifeq ($(CONFIG_KALLSYMS),y)
	$(call cmd,smap)
	$(call cmd,u-boot__) common/system_map.o
endif
  • $(u-boot-main) 就等于所有子目录中 built-in.o 的集合
  • 这个规则就相当于将以 u-boot.lds 为链接脚本，将 arch/arm/cpu/armv7/start.o 和各个子目录下的 built-in.o 链接在一起生成 u-boot
  • 表现在程序上最终是用 arm-linux-gnueabihf-ld.bfd 命令将 arch/arm/cpu/armv7/start.o 和其他众多的 built_in.o 链接在一起，形成 u-boot

-------------已经到底啦！ -------------