uboot之顶层Makefile

uboot版本信息

VERSION = 2006 主版本号

PATCHLEVEL = 03 补丁版本号

SUBLEVEL = 次此版本号

EXTRAVERSION =  附加版本

NAME 

 

 

 

MAKEFLAGS变量

$(MAKE) -C subdir $(MAKE)就是调用“make”命令，-C 指定子目录

export VARIABLE …… //导出变量给子 make 。

unexport VARIABLE…… //不导出变量给子 make。

MAKEFLAGS += -rR --include-dir=$(CURDIR) 上述代码使用“+=”来给变量 MAKEFLAGS 追加了一些值，“-rR”表示禁止使用内置的隐含规则和变量定义，“--include-dir”指明搜索路径，”$(CURDIR)”表示当前目录。

 

 

命令输出

ifeq ("$(origin V)", "command line")

　　KBUILD_VERBOSE = $(V)

endif

ifndef KBUILD_VERBOSE

　　KBUILD_VERBOSE = 0

endif

 

ifeq ($(KBUILD_VERBOSE),1)

　　quiet =

　　Q =

else

　　quiet=quiet_

　　Q = @

endif

 

 

V=1 的话:

KBUILD_VERBOSE=1

quiet= 空 。

Q= 空。

V=0 或者命令行不定义 V 的话：

KBUILD_VERBOSE=0

quiet= quiet_。

Q= @。

 

make V=1  变量V=1

 

静默输出

 

ifneq ($(filter 4.%,$(MAKE_VERSION)),) # make-4

　　ifneq ($(filter %s ,$(firstword x$(MAKEFLAGS))),)

　　　　quiet=silent_

　　endif

else # make-3.8x

　　ifneq ($(filter s% -s%,$(MAKEFLAGS)),)

　　quiet=silent_

endif

 

export quiet Q KBUILD_VERBOSE

 

make -s  选项中的第一个单词

 

 

设置编译结果输出目录

 make O=out 生成的文件和源文件分开， 否则生成的文件在源文件的目录

 

 

代码检查

使用命令“make C=1”使能代码检查，检查那些需要重新编译的文

件。“make C=2”用于检查所有的源码文件

 

 

模块编译

使用命令“make M=dir”即可，旧语法“make

SUBDIRS=dir”也是支持的

 

ifeq ("$(origin M)", "command line")

　　KBUILD_EXTMOD := $(M)

endif

 

ifeq ($(KBUILD_SRC),)

# building in the source tree

　　srctree := .

else

　　ifeq ($(KBUILD_SRC)/,$(dir $(CURDIR)))

　　　　# building in a subdirectory of the source tree

　　　　srctree := ..

　　else

　　　　srctree := $(KBUILD_SRC)

　　endif

endif

objtree := .

src := $(srctree)

obj := $(objtree)

 

VPATH := $(srctree)$(if $(KBUILD_EXTMOD),:$(KBUILD_EXTMOD))

export srctree objtree VPATH

 

 

获取主机架构和系统

 

HOSTARCH := $(shell uname -m | \

　　sed -e s/i.86/x86/ \

　　　　-e s/sun4u/sparc64/ \

　　　　-e s/arm.*/arm/ \

　　　　-e s/sa110/arm/ \

　　　　-e s/ppc64/powerpc/ \

　　　　-e s/ppc/powerpc/ \

　　　　-e s/macppc/powerpc/\

　　　　-e s/sh.*/sh/)

 

HOSTOS := $(shell uname -s | tr '[:upper:]' '[:lower:]' | \

　　sed -e 's/\(cygwin\).*/cygwin/')

 

export HOSTARCH HOSTOS

 

设置目标架构、交叉编译器和配置文件 

# set default to nothing for native builds

ifeq ($(HOSTARCH),$(ARCH))

　　CROSS_COMPILE ?=

endif

 

KCONFIG_CONFIG ?= .config

export KCONFIG_CONFIG

 

调用 scripts/Kbuild.include

scripts/Kbuild.include: ;

include scripts/Kbuild.include

 

交叉编译工具变量设置

# Make variables (CC, etc...)

AS　　= $(CROSS_COMPILE)as

# Always use GNU ld

ifneq ($(shell $(CROSS_COMPILE)ld.bfd -v 2> /dev/null),)

　　LD = $(CROSS_COMPILE)ld.bfd

else

　　LD= $(CROSS_COMPILE)ld

endif

CC = $(CROSS_COMPILE)gcc

CPP = $(CC) -E

AR = $(CROSS_COMPILE)ar

NM = $(CROSS_COMPILE)nm

LDR = $(CROSS_COMPILE)ldr

STRIP = $(CROSS_COMPILE)strip

OBJCOPY = $(CROSS_COMPILE)objcopy

OBJDUMP = $(CROSS_COMPILE)objdump

 

 

导出其他变量

export VERSION PATCHLEVEL SUBLEVEL UBOOTRELEASE UBOOTVERSION

export ARCH CPU BOARD VENDOR SOC CPUDIR BOARDDIR

export CONFIG_SHELL HOSTCC HOSTCFLAGS HOSTLDFLAGS CROSS_COMPILE AS LD CC

export CPP AR NM LDR STRIP OBJCOPY OBJDUMP

export MAKE AWK PERL PYTHON

export HOSTCXX HOSTCXXFLAGS DTC CHECK CHECKFLAGS

 

export KBUILD_CPPFLAGS NOSTDINC_FLAGS UBOOTINCLUDE OBJCOPYFLAGS LDFLAGS

export KBUILD_CFLAGS KBUILD_AFLAGS

 

 

config.mk 配置了ARCH CPU BOARD VENDOR SOC CPUDIR BOARDDIR等

 

make xxx_defconfig 过程

version_h := include/generated/version_autogenerated.h

timestamp_h := include/generated/timestamp_autogenerated.h

 

no-dot-config-targets := clean clobber mrproper distclean \

　　help %docs check% coccicheck \

　　ubootversion backup

 

config-targets := 0

mixed-targets := 0

dot-config := 1

 

ifneq ($(filter $(no-dot-config-targets), $(MAKECMDGOALS)),)

　　ifeq ($(filter-out $(no-dot-config-targets), $(MAKECMDGOALS)),)

　　　　dot-config := 0

　　endif

endif

 

ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)

　　ifneq ($(filter config %config,$(MAKECMDGOALS)),)

　　　　config-targets := 1

　　　　ifneq ($(words $(MAKECMDGOALS)),1)

　　　　　　mixed-targets := 1

　　　　endif

　　endif

endif 

 

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

　　$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

 

 

 

MAKECMDGOALS 是 make 的一个环境变量，这个变量会保存你所指定的终极目标列表，比如执行“make mx6ull_alientek_emmc_defconfig”

ifneq ($(filter $(no-dot-config-targets), $(MAKECMDGOALS)),)    保留$(MAKECMDGOALS)符合$(no-dot-config-targets)的部分，

这里得到了空，ifneq不成立， dot-config := 1保持不变

 

不单独编译模块则$(KBUILD_EXTMOD)为空， 所以ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)成立

ifneq ($(filter config %config,$(MAKECMDGOALS)),)的%config匹配了make mx6ull_alientek_emmc_defconfig

所以config-targets := 1

 

ifneq ($(words $(MAKECMDGOALS)),1) 多个目标， 这里不成立

 

因此最后有

config-targets = 1

mixed-targets = 0

dot-config = 1

 

make mx6ull_alientek_emmc_defconfig 匹配了目标 %config

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

　　$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

 

其中FORCE没有规则和依赖， 因此FORCE总是新的， 因此$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@总是被执行

PHONY += scripts_basic

PHONY += FORCE　　

FORCE:

 

PHONY += scripts_basic

scripts_basic:

　　$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic

　　$(Q)rm -f .tmp_quiet_recordmcount

 

scripts/basic/%: scripts_basic ;

 

变量 build 是在 scripts/Kbuild.include 文件中有定义，定义如下：

build := -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj

即build=-f ./scripts/Makefile.build obj

scripts_basic 展开以后如下

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@

 

同样 %config展开有

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE　　　　

　　$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@   =>　　@make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig xxx_defconfig

 

PHONY += outputmakefile

outputmakefile:

ifneq ($(KBUILD_SRC),)

　　$(Q)ln -fsn $(srctree) source

　　$(Q)$(CONFIG_SHELL) $(srctree)/scripts/mkmakefile \

　　　　$(srctree) $(objtree) $(VERSION) $(PATCHLEVEL)

endif

 

 这里$(KBUILD_SRC)为空， ifneq ($(KBUILD_SRC),)不成立

 

最终

scripts_basic 目标对应的命令 @make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic

%config 目标对应的命令 @make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig xxx_defconfig

其中 %config依赖scripts_basic，另外两个outputmakefile， FORCE没有构建命令

 

Makefile.build 脚本分析

 

scripts_basic 目标对应的命令

 

# Modified for U-Boot

prefix := tpl

src := $(patsubst $(prefix)/%,%,$(obj))

ifeq ($(obj),$(src))

prefix := spl

src := $(patsubst $(prefix)/%,%,$(obj))

ifeq ($(obj),$(src))

prefix := .

endif

endif

 

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

有src := $(patsubst $(prefix)/%,%,$(obj)) = $(patsubst tpl/%,%, scripts/basic), 其中scripts/basic不符合tpl/%, 没有东西被替换

所以src := scripts/basic    prefix  := .

 

kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))

kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile)

include $(kbuild-file)

 

将 kbuild-dir 展开后为 

$(if $(filter /%, scripts/basic), scripts/basic, ./scripts/basic)，

以$(filter /%, scripts/basic)的结果为空, 所以kbuild-dir=./scripts/basic

 

将 kbuild-file 展开后为

$(if $(wildcard ./scripts/basic/Kbuild), ./scripts/basic/Kbuild, ./scripts/basic/Makefile)

因为 scrpts/basic 目录中没有 Kbuild 这个文件，所以 kbuild-file= ./scripts/basic/Makefile

 

最后为 include ./scripts/basic/Makefile

 

 

 

__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \

$(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) \

$(subdir-ym) $(always)

　　@:

 

__build 是默认目标，因为命令“@make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic”没有指定目标，所以会使用到默认目标：__build

在顶层 Makefile 中，KBUILD_BUILTIN 为 1，KBUILD_MODULES 为 0，因此展开后目标__build 为：

__build:$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(subdir-ym) $(always)

　　@:

 

只有 always 有效，因此__build 最终为 __build: scripts/basic/fixdep

scripts_basic 目标的作用就是编译出 scripts/basic/fixdep 这个软件

 

%config 目标对应的命令

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

得

src= scripts/kconfig

kbuild-dir = ./scripts/kconfig

kbuild-file = ./scripts/kconfig/Makefile

include ./scripts/kconfig/Makefile

可以看出，Makefilke.build 会读取 scripts/kconfig/Makefile 中的内容，此文件有如下所示内容

%_defconfig: $(obj)/conf

　　$(Q)$< $(silent) --defconfig=arch/$(SRCARCH)/configs/$@ $(Kconfig)

 

 # Added for U-Boot (backward compatibility)

%_config: %_defconfig

　　@:

 

$(obj)/conf 为编译出来的主机工具

$(Q)$< $(silent) --defconfig=arch/$(SRCARCH)/configs/$@ $(Kconfig)最终是@ scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/../configs/xxx_defconfig Kconfig

 

最后make xxx_defconfig 执行流程总结

make xxx_defconfig -> 顶层Makefile中的%config

依赖　　

　　scripts_basic

　　　　make -f ./scripts/Makefile.build obj=scripts/basic  -> 生成 script/basic/fixdep

　　outputmakefile

　　FORCE

 

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

命令 scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/../configs/xxx_defconfig Kconfig 生成 .config

 

 

make 过程

PHONY := _all

_all:

 

PHONY += all

ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)

_all: all

else

_all: modules

endif

 

在主 Makefile 中 all 目标规则如下

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

 

all 目标依赖$(ALL-y)，而在顶层 Makefile 中，ALL-y 如下

# 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

 

ALL-y 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，比如：ALL-$(CONFIG_ONENAND_U_BOOT) += u-boot-onenand.bin

 

 

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，所作的所有工作就是为了它。在顶层 Makefile 中找到 u-boot.bin 目标对应的规则

ifeq ($(CONFIG_OF_SEPARATE),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)

endif

 

if_changed 是 一 个 函 数 ， 这 个 函 数 在scripts/Kbuild.include 中有定义，而顶层 Makefile 中会包含 scripts/Kbuild.include 文件

ifneq ($(KBUILD_NOCMDDEP),1)

　　arg-check = $(strip $(filter-out $(cmd_$(1)), $(cmd_$@)) $(filter-out $(cmd_$@), $(cmd_$(1))) )

else　　

　　arg-check = $(if $(strip $(cmd_$@)),,1)

endif

 

any-prereq = $(filter-out $(PHONY),$?) $(filter-out $(PHONY) $(wildcard $^),$^)

 

if_changed = $(if $(strip $(any-prereq) $(arg-check)), \

　　@set -e;　　\

　　$(echo-cmd) $(cmd_$(1));　　\

　　printf '%s\n' 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd)

 

if_change引用变量太多， 只要知道它从 u-boot-nodtb.bin 生成 u-boot.bin 就行了

 

 

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

u-boot-init := $(head-y)

u-boot-main := $(libs-y)

 

head-y := arch/arm/cpu/$(CPU)/start.o

=> head-y := arch/arm/cpu/armv7/start.o

=> u-boot-init= arch/arm/cpu/armv7/start.o

 

620 libs-y += lib/

621 libs-$(HAVE_VENDOR_COMMON_LIB) += board/$(VENDOR)/common/

622 libs-$(CONFIG_OF_EMBED) += dts/

623 libs-y += fs/

624 libs-y += net/

625 libs-y += disk/

626 libs-y += drivers/

627 libs-y += drivers/dma/

628 libs-y += drivers/gpio/

629 libs-y += drivers/i2c/

......

660 libs-y += cmd/

661 libs-y += common/

662 libs-$(CONFIG_API) += api/

663 libs-$(CONFIG_HAS_POST) += post/

664 libs-y += test/

665 libs-y += test/dm/

666 libs-$(CONFIG_UT_ENV) += test/env/

667

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

669

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

671

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

examples

673

674 u-boot-alldirs := $(sort $(u-boot-dirs)

$(patsubst %/,%,$(filter %/, $(libs-))))

675

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

 

u-boot.lds: $(LDSCRIPT) prepare FORCE

　　$(call if_changed_dep,cpp_lds)

 

built-in.o 是怎么生成的，以 drivers/gpio/built-in.o 为例

在drivers/gpio/目录下会有个名为.built-in.o.cmd 的文件

cmd_drivers/gpio/built-in.o := arm-linux-gnueabihf-ld.bfd -r -o drivers/gpio/built-in.o drivers/gpio/mxc_gpio.o

 -r =>  -r –relocateable: 产生可重定向的输出，比如，产生一个输出文件它可再次作为‘ld’的输入，这经常被叫做“部分链接”，当我们需要将几个小的.o 文件链接成为一个.o 文件的时候，需要使用此选项

 

 

最终

arm-linux-gnueabihf-ld.bfd -pie --gc-sections -Bstatic -Ttext 0x87800000 \

-o u-boot -T u-boot.lds \

arch/arm/cpu/armv7/start.o \

--start-group arch/arm/cpu/built-in.o \

arch/arm/cpu/armv7/built-in.o \

arch/arm/imx-common/built-in.o \

arch/arm/lib/built-in.o \

board/freescale/common/built-in.o \

board/freescale/mx6ull_alientek_emmc/built-in.o \

cmd/built-in.o \

common/built-in.o \

disk/built-in.o \

drivers/built-in.o \

drivers/dma/built-in.o \

drivers/gpio/built-in.o \

……

drivers/spi/built-in.o \

drivers/usb/dwc3/built-in.o \

drivers/usb/emul/built-in.o \

drivers/usb/eth/built-in.o \

drivers/usb/gadget/built-in.o \

drivers/usb/gadget/udc/built-in.o \

drivers/usb/host/built-in.o \

drivers/usb/musb-new/built-in.o \

drivers/usb/musb/built-in.o \

drivers/usb/phy/built-in.o \

drivers/usb/ulpi/built-in.o \

fs/built-in.o \

lib/built-in.o \

net/built-in.o \

test/built-in.o \

test/dm/built-in.o \

--end-group arch/arm/lib/eabi_compat.o \

-L /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../lib/gcc/arm-linux

gnueabihf/4.9.4 -lgcc -Map u-boot.map

 

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

 

 

最后的总结

make xxx_defconfig：用于配置 uboot，这个命令最主要的目的就是生成.config 文件

make：用于编译 uboot，这个命令的主要工作就是生成二进制的 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。