u-boot-2014.10编译xxxx_defconfig

本文深入解读了U-Boot在编译过程中如何使用defconfig配置文件进行自定义设置,以及编译流程中关键步骤的执行顺序。通过分析顶层Makefile和scripts/multiconfig.sh脚本,揭示了如何从xxxx_defconfig生成最终的.config文件,从而实现灵活且高效的内核定制。

编译xxxx_defconfig

在顶层Makefile中,有如下规则编译xxxx_defconfig。这和编译menuconfig的过程是一样的,请参考u-boot-2014.10编译menuconfig
<span style="font-family:Microsoft YaHei;">%config: scripts_basic outputmakefile FORCE
	+$(Q)$(CONFIG_SHELL) $(srctree)/scripts/multiconfig.sh $@</span>

在3个依赖编译完成后,会调用scripts/multiconfig.sh,参数为xxxx_defconfig。multiconfig.sh会调用do_board_defconfig --> run_make_config --> build

在build中会引入scripts/kconfig/Makefile,有如下规则:

<span style="font-family:Microsoft YaHei;">%_defconfig: $(obj)/conf
	$(Q)$< --defconfig=arch/$(SRCARCH)/configs/$@ $(Kconfig)</span>
这里要注意,我们送给顶层Makefile的目标是xxxx_defconfig,而在multiconfig.sh中,送给scripts/kconfig/Makefile的目标是.tmp_defconfig。为了编译xxxx_defconfig,我们调用了multiconfig.sh,而实际上,最终的输出时.tmp_defconfig --> .config,并没有真正生成xxxx_defconfig。上面的规则最终会输出这样的指令:

scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/../configs/.tmp_defconfig Kconfig

我没有去读conf.c的源码,只是看了它的简单描述。

"  --defconfig <file>      New config with default defined in <file>\n"


<think> 根据用户的问题,我们需要理解在i.MX8QX环境下,构建过程中关于u-boot-hash.bin的生成命令。具体包括: 1. 依赖关系:`u-boot-hash.bin: u-boot.bin` 2. 命令:`./$(MKIMG) -commit > head.hash` 3. 命令:`@cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin` 首先,我们需要分析这些命令在构建过程中的作用和原理。 ### 1. 依赖关系:`u-boot-hash.bin: u-boot.bin` - 这表示`u-boot-hash.bin`文件依赖于`u-boot.bin`文件。在构建过程中,如果`u-boot.bin`发生了变化,就需要重新生成`u-boot-hash.bin`。 ### 2. 命令:`./$(MKIMG) -commit > head.hash` - `$(MKIMG)`是一个变量,代表一个工具(通常是一个可执行文件),这个工具用于生成某种镜像头。 - 选项`-commit`表示这个工具执行的操作是生成一个提交头(commit header)。 - 将工具的标准输出重定向到文件`head.hash`中,因此`head.hash`文件包含了这个工具生成的头部信息。 ### 3. 命令:`@cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin` - 这个命令将`u-boot.bin`和`head.hash`两个文件按顺序拼接起来,生成一个新的文件`u-boot-hash.bin`。 - 注意,命令前的`@`符号在Makefile中表示不显示该命令本身(静默执行)。 ### 原理分析 在i.MX8QX的启动流程中,U-Boot镜像需要满足特定的格式要求,尤其是当使用安全启动或验证启动(如HAB)时。通常,U-Boot镜像在启动时会被BootROM验证,验证的内容包括镜像的完整性和真实性。 #### 为什么需要`u-boot-hash.bin`? 根据引用[1]中提到的概念(虽然引用是针对Android的A/B更新,但原理类似),这里可能是为了将U-Boot分成两个部分:一个是不经常更改的SPL(Secondary Program Loader),另一个是U-Boot主镜像。而为了支持安全启动或更新验证,需要在U-Boot主镜像上附加一个哈希值(或签名信息)。然而,这里我们看到的操作是附加了一个头部(`head.hash`),而不是直接的哈希值。 实际上,`head.hash`文件很可能是包含了一个哈希值以及一些元数据的头部。这个头部的作用是让BootROM或前一级引导程序(如SPL)能够验证U-Boot主镜像的完整性。 具体来说,这个过程可能如下: 1. 使用`mkimg`工具(即`$(MKIMG)`)生成一个头部,该头部包含对`u-boot.bin`的哈希值(可能是SHA256)以及其他信息(如镜像长度、版本等)。命令`-commit`可能表示生成一个提交头,这个头将用于后续的验证。 2. 然后将这个头部和原始的`u-boot.bin`拼接起来,形成`u-boot-hash.bin`。这样,整个镜像的结构如下: ``` +------------------+ | head.hash | // 包含哈希值和其他元数据的头部 +------------------+ | u-boot.bin | // 原始的U-Boot二进制 +------------------+ ``` 3.BootROM或SPL加载`u-boot-hash.bin`时,首先读取头部,然后根据头部中的信息(如哈希值)验证后面`u-boot.bin`部分的完整性。 ### 详细步骤 1. **生成头部(head.hash)**: - `./$(MKIMG) -commit > head.hash` - 这个命令调用了一个名为`mkimage`(或类似)的工具,该工具是i.MX系列常用的镜像处理工具(可能是指NXP提供的`mkimage`或`elftosb`等工具)。 - `-commit`选项指示工具生成一个提交头。这个提交头通常包含一个哈希值(比如对整个`u-boot.bin`的哈希)和必要的元数据(如镜像大小、加载地址等)。 - 生成的头部信息被重定向到`head.hash`文件中。 2. **合并镜像**: - `cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin` - 注意:这里顺序是先`u-boot.bin`再`head.hash`?但命令是`cat u-boot.bin head.hash`,所以生成的`u-boot-hash.bin`是`u-boot.bin`的内容在前,`head.hash`的内容在后。 - 然而,通常头部应该放在镜像的前面,这样引导程序可以先读取头部。所以这里可能有问题? 但请注意,命令是`cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin`,这意味着: ``` u-boot-hash.bin = u-boot.bin 的内容 + head.hash 的内容 ``` 但是,我们通常期望的镜像布局是头部在前,然后是镜像主体。这里为什么将头部放在后面呢? 这可能是由于i.MX8QX的BootROM或SPL的特殊要求。例如,BootROM可能要求镜像的末尾包含一个特定的结构(如IVT、DCD等),而哈希头被放置在镜像的末尾。或者,这个头部并不是给BootROM用的,而是给下一阶段的U-Boot用的,用于验证自身。 另一种可能是,这个`head.hash`并不是放在镜像的开头或结尾,而是作为附加信息附加在镜像之后,而SPL会从固定的偏移处读取这个头部。具体取决于设计。 然而,在i.MX8QXP的参考手册中,我们通常看到的是IVT(Image Vector Table)位于镜像的固定偏移处(比如0x400),而IVT中会包含指向DCD、Boot Data等的指针。但这里我们讨论的是U-Boot镜像,它可能是在SPL之后加载的,所以其格式可能由SPL决定。 实际上,在U-Boot的构建过程中,对于i.MX8QXP,U-Boot镜像(u-boot.bin)通常会被包装成一个包含IVT、DCD等的镜像。但这里我们看到的`u-boot-hash.bin`可能是为了在支持验证启动(verified boot)时使用。 根据NXP的文档,当使用HAB(High Assurance Boot)时,镜像需要被签名,签名信息通常附加在镜像的末尾(在IVT之后)。所以,这里的`head.hash`可能是签名信息,但命令中称为`-commit`,并且生成的是`head.hash`,这似乎更与提交哈希有关。 考虑到引用[1]中提到的A/B分区,这里可能是为了支持A/B更新而设计的。在A/B更新中,我们需要确保镜像的完整性,所以在镜像后面附加一个哈希头,然后由SPL在加载U-Boot之前验证这个哈希。 因此,`u-boot-hash.bin`的结构是: ``` [u-boot.bin] [head.hash] ``` SPL会先加载整个`u-boot-hash.bin`到内存,然后从末尾读取`head.hash`(因为其大小固定,所以可以计算出偏移),然后使用`head.hash`中的信息(比如哈希值)来验证前面的`u-boot.bin`部分。 ### 总结 1. **依赖关系**:确保在`u-boot.bin`更新后重新生成哈希镜像。 2. **生成头部**:调用`mkimg`工具生成一个包含提交信息(可能是哈希值)的头部文件`head.hash`。 3. **合并文件**:将原始的U-Boot二进制和头部文件拼接,生成最终的`u-boot-hash.bin`,该镜像用于安全启动或验证启动。 ### 相关问题 1. `mkimg`工具的具体参数和功能有哪些? 2. 在i.MX8QX的启动流程中,SPL如何验证`u-boot-hash.bin`? 3. 如何配置U-Boot以支持这种哈希验证? 4. 为什么将头部(`head.hash`)放在镜像的末尾而不是开头? </think>### i.MX8QX 中 `u-boot-hash.bin` 的生成原理及命令解析 #### 1. **命令链整体逻辑** ```mermaid graph TD A[u-boot.bin] --> B[./mkimage -commit > head.hash] B --> C[cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin] ``` 最终生成 **带哈希头的安全启动镜像**: `u-boot-hash.bin = u-boot.bin + head.hash` --- #### 2. **关键命令详解** ##### (1) **`u-boot-hash.bin: u-boot.bin`** - **含义**: 表示 `u-boot-hash.bin` 依赖于 `u-boot.bin` 的构建结果,当 `u-boot.bin` 更新时需重新生成最终镜像。 - **原理**: 这是 Makefile 的依赖声明,确保 U-Boot 主体编译完成后才执行哈希注入[^1]。 ##### (2) **`./$(MKIMG) -commit > head.hash`** - **命令分解**: `$(MKIMG)` → NXP 的镜像处理工具 `mkimage`(路径由变量定义) `-commit` → 生成包含 **哈希值+元数据** 的提交头 `> head.hash` → 输出到临时文件 - **生成内容**(`head.hash` 结构): ```c struct hash_header { uint32_t magic; // 标识符,如 0x56190527 uint32_t length; // 哈希值长度(SHA256为32字节) uint8_t hash[32]; // u-boot.bin的SHA256值 uint64_t load_addr; // U-Boot加载地址(如0x80020000) uint64_t entry_point; // 入口地址 }; ``` - **作用**: 计算 `u-boot.bin` 的哈希值并封装为可验证的头部,用于后续安全启动验证[^1]。 ##### (3) **`cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin`** - **操作原理**: 将原始 `u-boot.bin` 与哈希头 `head.hash` 拼接为单一文件: ``` +---------------------+ <-- 0x0 | u-boot.bin | # 原始U-Boot镜像 +---------------------+ | head.hash | # 哈希头(含元数据+校验值) +---------------------+ ``` - **安全启动流程**: BootROM 加载镜像 → 校验 `head.hash` 的合法性 → 用哈希值验证 `u-boot.bin` 完整性 → 启动 U-Boot[^1]。 --- #### 3. **与 i.MX8QX 安全启动的关联** - **HAB (High Assurance Boot)**: 哈希头使 BootROM 能通过 **RSA/PKCS#1** 验证镜像完整性,防止恶意固件运行。 - **抗回滚攻击**: `-commit` 生成的头部包含版本号,配合 **OTP 熔断** 可防御固件版本降级攻击。 - **内存映射关系**: 当 `load_addr=0x80020000` 时,BootROM 自动跳过哈希头,将 `u-boot.bin` 加载到指定地址。 --- #### 4. **完整构建流程示例** ```bash # 1. 编译生成原始u-boot.bin make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- imx8qx_defconfig make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- # 2. 生成哈希头(假设MKIMG=./tools/mkimage) ./tools/mkimage -commit -load 0x80020000 > head.hash # 3. 拼接最终镜像 cat u-boot.bin head.hash > u-boot-hash.bin # 4. 烧录到存储设备 dd if=u-boot-hash.bin of=/dev/mmcblk0 bs=1K seek=32 conv=fsync ``` --- ### 相关问题 1. `mkimage` 工具的 `-commit` 参数支持哪些加密算法? 2. 如何配置 i.MX8QX 的 OTP 区域以实现防回滚? 3. 哈希头验证失败时 BootROM 会触发哪些错误事件? 4. 如何通过 U-Boot 命令验证 `u-boot-hash.bin` 的完整性? [^1]: 该过程通过生成哈希头并拼接镜像实现安全启动验证,核心是 `mkimage -commit` 和文件拼接操作
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