uboot编译分析

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分类专栏： uboot 文章标签： uboot
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40642828/article/details/129109503
版权
uboot的编译涉及配置文件.config的生成，通过makexxx_defconfig命令结合scripts/kconfig工具进行配置。编译过程中，FORCE目标确保规则总是执行，%.config目标处理配置，最终生成u-boot.bin等二进制文件。编译流程包括配置解析、源码编译和目标构建等多个步骤。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

uboot编译分析

V= 1 –> Q = @ ,在一行命令前面加上@表示不会在终端输出命令

KCONFIG_CONFIG	?= .config

.config 默认是没有的，默认是需要使用命令“make xxx_defconofig”先对uboot进行配置，配置完成就会在uboot根目录下生成.config。如果后续自行调整了 uboot 的一些配置参数，那么这些新的配置参数就添加到了.config 中，而不是 xxx_defconfig。相当于 xxx_defconfig 只是一些初始配置，而.config 里面的才是实时有效的配置。

替换

$(var:”%“=%) –> 在var变量中进行替换，提取“ ”之间的内容

BOARD := $(CONFIG_SYS_BOARD:"%"=%)

强制执行

FORCE:

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。

  • make xxx_defconfig执行

会匹配到

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE
	$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

会执行

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

scripts_basic –> @make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic

scripts/Makefile.build 分析

prefix := tpl
src := $(patsubst $(prefix)/%,%,$(obj)) #scripts/basic目录没有tpl，src=obj
ifeq ($(obj),$(src))
prefix := spl
src := $(patsubst $(prefix)/%,%,$(obj)) #scripts/basic目录没有spl，src=obj
ifeq ($(obj),$(src))
prefix := . #prefix=.
endif
endif

# The filename Kbuild has precedence over Makefile
kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))
kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile)  #kbuild-file= ./scripts/basic/Makefile
include $(kbuild-file)

# We keep a list of all modules in $(MODVERDIR)

__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
	 $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) \
	 $(subdir-ym) $(always)
	@:

在顶层 Makefile 中，KBUILD_BUILTIN 为 1，KBUILD_MODULES 为 0，因此__build:$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(subdir-ym) $(always)

always=scripts/basic/fixdep

最终__build : scripts/basic/fixdep

  • %config目标

    @make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig
xxx_defconfig
|
|
src= scripts/kconfig
kbuild-dir = ./scripts/kconfig
kbuild-file = ./scripts/kconfig/Makefile
include ./scripts/kconfig/Makefile
|
|
%_defconfig: $(obj)/conf
	$(Q)$< $(silent) --defconfig=arch/$(SRCARCH)/configs/$@ $(Kconfig)
|
|
silent=-s 或为空
SRCARCH=..
Kconfig=Kconfig
|
|
@ scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/../configs/xxx_defconfig Kconfig
|
|
.config

在这里插入图片描述

  • make过程

    PHONY := _all #命令行没有指定目标时，使用默认目标
|
|
ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)  #不编译模块，所以 _all 依赖 all
_all: all
else
_all: modules
endif
|
|
all: .binman_stamp inputs # all 依赖.binman_stamp inputs
inputs: $(INPUTS-y)
# Timestamp file to make sure that binman always runs
.binman_stamp: FORCE
	@touch $@
|
|
INPUTS-y += u-boot.srec u-boot.bin u-boot.sym System.map binary_size_check
|
|
# 根据.config里面的定义，有相关定义，INPUTS-$(var) = INPUTS-y,all相当于就多了依赖
INPUTS-$(CONFIG_ONENAND_U_BOOT) += u-boot-onenand.bin
ifeq ($(CONFIG_SPL_FSL_PBL),y)
INPUTS-$(CONFIG_RAMBOOT_PBL) += u-boot-with-spl-pbl.bin
else
ifneq ($(CONFIG_NXP_ESBC), y)
# For Secure Boot The Image needs to be signed and Header must also
# be included. So The image has to be built explicitly
INPUTS-$(CONFIG_RAMBOOT_PBL) += u-boot.pbl
endif

INPUTS-y 依赖的u-boot.bin就是我们需要的文件

# u-boot.bin --> u-boot-nodtb.bin
ifeq ($(CONFIG_MULTI_DTB_FIT),y)
u-boot.bin: u-boot-fit-dtb.bin FORCE
	$(call if_changed,copy)
else ifeq ($(CONFIG_OF_SEPARATE).$(CONFIG_OF_OMIT_DTB),y.)
u-boot-dtb.bin: u-boot-nodtb.bin dts/dt.dtb FORCE
	$(call if_changed,cat)

u-boot.bin: u-boot-dtb.bin FORCE
	$(call if_changed,copy)
else
u-boot.bin: u-boot-nodtb.bin FORCE
	$(call if_changed,copy) # if_change为一个函数，在scripts/Kbuild.include中定义-->在一些先决条件比目标新的时候，或者命令行有改变的时候，if_changed 就会执行一些命令
endif
|
|
u-boot-nodtb.bin: u-boot FORCE # u-boot-nodtb.bin --> u-boot
	$(call if_changed,objcopy_uboot)
	$(BOARD_SIZE_CHECK)
|
|
u-boot:	$(u-boot-init) $(u-boot-main) $(u-boot-keep-syms-lto) u-boot.lds FORCE 
	$(call if_changed,u-boot__)

目标 u-boot 依赖于 u-boot_init、u-boot-main 和 u-boot.lds

u-boot-init := $(head-y)
|
|
head-y := arch/arm/cpu/$(CPU)/start.o # arch/arm/Makefile中定义
|
|
u-boot-init= arch/arm/cpu/armv7/start.o # 当 CPU=armv7时

目标u-boot-main依赖 libs-y

libs-$(CONFIG_API) += api/
libs-$(HAVE_VENDOR_COMMON_LIB) += board/$(VENDOR)/common/
libs-y += boot/
libs-y += cmd/
libs-y += common/
libs-$(CONFIG_OF_EMBED) += dts/
libs-y += env/
libs-y += lib/
libs-y += fs/
libs-y += net/
libs-y += disk/
libs-y += drivers/
libs-$(CONFIG_SYS_FSL_DDR) += drivers/ddr/fsl/
libs-$(CONFIG_SYS_FSL_MMDC) += drivers/ddr/fsl/
libs-$(CONFIG_$(SPL_)ALTERA_SDRAM) += drivers/ddr/altera/
libs-y += drivers/usb/cdns3/
libs-y += drivers/usb/dwc3/
libs-y += drivers/usb/common/
libs-y += drivers/usb/emul/
libs-y += drivers/usb/eth/
libs-$(CONFIG_USB_DEVICE) += drivers/usb/gadget/
libs-$(CONFIG_USB_GADGET) += drivers/usb/gadget/
libs-$(CONFIG_USB_GADGET) += drivers/usb/gadget/udc/
libs-y += drivers/usb/host/
libs-y += drivers/usb/mtu3/
libs-y += drivers/usb/musb/
libs-y += drivers/usb/musb-new/
libs-y += drivers/usb/phy/
libs-y += drivers/usb/ulpi/
ifdef CONFIG_POST
libs-y += post/
endif
libs-$(CONFIG_UNIT_TEST) += test/
libs-$(CONFIG_UT_ENV) += test/env/
libs-$(CONFIG_UT_OPTEE) += test/optee/
libs-$(CONFIG_UT_OVERLAY) += test/overlay/

libs-y += $(if $(BOARDDIR),board/$(BOARDDIR)/)

libs-y := $(sort $(libs-y))

u-boot-dirs	:= $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(libs-y))) tools examples

libs-y		:= $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y))

libs-y就是 uboot 各个实际功能模块子目录的集合

libs-y		:= $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y))

上面语句会将 libs-y目录下所有的 /结尾的替换为/built-in.o,比如drivers/dma/就变为了drivers/dma/built-in.o，相当于将 libs-y 改为所有子目录中built-in.o文件的集合。

其他依赖和上面一样分析。

在这里插入图片描述

总结：

  1. 编译uboot需要先编译配置文件 .config ,实际上是使用 scripts/kconfig/conf工具根据 configs目录下指定的配置文件生成的；
  2. make 的过程 生成二进制的 u-boot.bin 以及相关的u-boot文件。
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