【IMX6ULL学习笔记】三、U-BOOT Makefile详解

00、通识

版本号

VERSION = 2016      //主版本号

PATCHLEVEL = 03 //补丁版本号

SUBLEVEL = //次版本号

EXTRAVERSION =      //附加版本信息

NAME = //名字有关的，一般不使用这两个

MAKEFLAGS 变量

export VARIABLE //导出变量给子 make 

unexport VARIABLE    //不导出变量给子 make

MAKEFLAGS += -rR --include-dir=$(CURDIR)  

MAKEFLAGS /SHELL 值始终自动的传递给子make  除非使用“unexport”声明

-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

编译选项

V=1          来实现完整的命令输出

O=out        指定输出目录

C = 1        使能代码检查

M=dir        单独编译某个模块

HOSTARCH     主机架构

HOSTOS       系统

ARCH         架构 //ARCH = arm

CROSS_COMPILE  交叉编译工具 //arm-linux-gnueabihf- (只到 “ - ”）

CC = $(CROSS_COMPILE)gcc   //CC 为编译gcc的简短语法

常用变量

ARCH = arm

CPU = armv7

BOARD = mx6ullevk

VENDOR = freescale

SOC = mx6

CPUDIR = arch/arm/cpu/armv7

BOARDDIR = freescale/mx6ullevk

ARCH、CPU、BOARD、VENDOR、SOC、CPUDIR、BOARDDIR 等变量定义在 config.mk 文件：

config.mk：

ARCH := $(CONFIG_SYS_ARCH:'%'=%)      

CPU := $(CONFIG_SYS_CPU:'%'=%)     //'%'=% 取双引号里面的值

.....

= 是最基本的赋值

:= 是覆盖之前的值

?= 是如果没有被赋值过就赋予等号后面的值

+= 是添加等号后面的值

01、清除过程

make distclean 或者 make mrproper

会调用顶层的Makefile的 distclean 规则。

02、配置工程，生成.config配置文件

make xxx_defconfig

会调用顶层的Makefile的 %config 规则。

%config 规则： %通配符，当输入“make xxx_defconfig”的时候就会匹配到%config 目标：

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

第一步：依赖部分

目标 %config 依赖于 scripts_basic、outputmakefile、FORCE

1、FORCE目标：

FORCE 在顶层 Makefile的 1610 行有如下定义：

PHONY += FORCE

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。即将FORCE当做依赖时，对应的目标规则总是会被执行。

2、scripts_basic目标：

目标不依赖其它目标，会执行以下规则命令：

$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic

其中：

Q是显示方式：静默make -s；详细make V=1；不显示make V=0

MAKE=make

build定义在scriptskbuild.include

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

    展开后：

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

展开后：

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

@rm -f .tmp_quiet_recordmcount

最终会调用文件./scripts/Makefile.build

3、outputmakefile目标：

可以通过echo查看KBUILD_SRC为空

mytest:

    @echo KBUILD_SRC = $(KBUILD_SRC)

所以该目标规则没有执行如何命令。

第二步：命令部分

目标 %config 依赖于 scripts_basic、outputmakefile、FORCE ，执行以下命令：

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

展开：

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

也跟文件./scripts/Makefile.build 有关

第三步：Makefile.build

上面的分析最后指向以下两条命令：

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

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

1、 scripts_basic 目标对应的命令：

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

打开文件 scripts/Makefile.build，有如下代码：

# 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

# 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)

include $(kbuild-file)

使用@echo打印各个变量值，结果如下：

src= scripts/basic

kbuild-dir = ./scripts/basic

kbuild-file = ./scripts/basic/Makefile

include ./scripts/basic/Makefile

其中src的值即为obj=scripts/basic的值。

make执行时未指定目标，会执行Makefile.build中的默认目标，如下：

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

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

$(subdir-ym) $(always)

@:

其中KBUILD_BUILTIN = 1、KBUILD_MODULES = 0，展开后即为：

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

@:

include ./scripts/basic/Makefile

2、 %config 目标对应的命令：

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

src的值即为obj=scripts/basic的值，所以Makefile.build中各个变量值如下：

src= scripts/kconfig

kbuild-dir = ./scripts/kconfig

kbuild-file = ./scripts/kconfig/Makefile

include ./scripts/kconfig/Makefile

include包含了./scripts/kconfig目录下的Makefile，执行make时会调用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

    @:

目标%_defconfig 刚好和我们输入的 xxx_defconfig 匹配，依赖为$(obj)/conf，展开后就是 scripts/kconfig/conf。接下来就是检查并生成依赖scripts/kconfig/conf。

得到 scripts/kconfig/conf 以后就要执行目标%_defconfig 的命令：

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

将其展开就是：

@ scripts/kconfig/conf --defconfig=arch/../configs/xxx_defconfig Kconfig

结果是将配置输出到.config 文件中，最终生成 uboot 根目录下的.config 文件。

整体流程图：

参考正点原子linux驱动开发指南，使用conf程序去生成.config；另一种旧版使用mkconfig 去生成config.mk 、config.h。

03.make 生成 u-boot.bin 等文件

make   //编译u-boot,未指定目标将执行Makefile中默认目标

没有指明目标，使用默认的目标。

如果 KBUILD_EXTMOD(编译模块) 为空的话 _all 依赖于all：

all: $(ALL-y)

其中all依赖于ALL-y，即依赖于 u-boot.srec、u-boot.bin、u-boot.sym等：

u-boot.bin 依赖 u-boot-nodtb.bin、FORCE目标：

u-boot-nodtb.bin 依赖 u-boot、FORCE目标：

u-boot 依赖 $(head-y)：

head-y在 arch/arm/Makefile 定义，即 u-boot 依赖 start.o ：

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

u-boot 依赖 $(libs-y)：

libs-y 在顶层 Makefile 中定义，为依赖的源码文件目录：

$(patsubst ,,)

名称：模式字符串替换函数

功能：查找 中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式

，如果匹配的话，则以替换。这里，可以包括通配符 % ，

表示任意长度的字串。如果 中也包含 % ，那么，中的这

个 % 将是 中的那个 % 所代表的字串。（可以用 来转义，以 % 来表示真实含义的 % 字符）

返回：函数返回被替换过后的字符串。

表示 u-boot 依赖 libs-y 所指定的所有源码路径下的 built-in.o 文件

结论

u-boot 依赖 start.o、 built-in.o 文件，u-boot 将 built-in.o、start.o 文件链接在一起

04.链接

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。

05.备注

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。