uboot_2020_04.pdf-资料库

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uboot 一、uboot 介绍 1.1 使用的版本 uboot 的版本尽量选择最适合的，并不一定是最新的版本最好，最新的版本也许会使移植工作加大。当前选择的版本时 2020.04 版本。 1.2 常用命令当前 uboot 的配置已经完全变成 Linux 内核的配置形式了，完全可以按照 Linux 内核的分析方是去分析 uboot。 uboot 和 Linux 的代码配置项由 Kconfig 来完成的，关于 Kconfig 语法,可参见： linux/Documentation/kbuild/kconfig-language.txt。在编译时,先进行配置,目的是根据需求选择功能以及编译生成方式类型(模式或包含在内核中)。配置项操作可以由如下命令中的其中一条来完成： make config，make menuconfig， make oldconfig，make xx_defconfig ⚫ make config：这个要求用户手动选择所有配置项，配置完成后生成 .config 文件。 ⚫ make menuconfig：显示以 curses 的图形配置菜单，当已有 .config 文件存在时，它会根据 .config 文件设定默认项。若不存在 .config 文件，则根据各级 Kconfig 文件来设定菜单项。完成配置后，生成.config 文件。 ⚫ make oldconfig：与 make menuconfig 相同，区别在于这个没有图形界面，当已有 .config 文件存在时，它根据.config 文件设定默认项，若 kconfig 有新配置项时，会提示你进行选择；若不存在 .config 文件，则根据各级 Kconfig 文件来设定菜单项。完成配置后，生成 .config 文件。若已存在 .config 文件，make menuconfig 及 make oldconfig 都会把原 .config 另存为 .config.old。 ⚫ make xx_defconfig：一般源码中都有不同硬件平台的默认配置文件,你也可以制做自己的默认配置文件，当这个命令执行时，它会根据 kconfig 及 xx_defconfig 来生成 .config 文件。在执行完其中一条 config 命令后，会生成 .config 及 autoconf 文件，autoconf 是根据配置项生成的相应宏定义，供 makefile 使用，当执行 make 命令时，就会根据 autoconf 定义的宏及 makefile 去编译源码。 u-boot 的编译跟 kernel 编译一样，分两步执行： boot.elf - 第一步：配置，执行 make xxx_defconfig 进行各项配置，生成.config 文件 - 第二部：编译，执行 make 进行编译，生成可执行的二进制文件 u-boot.bin 或 u-

1.3 Linux 内核构建系统所支持的目标 make targets，targets 就是我们前述的那些命令，我们可以通过 make help 打印出来内核构建系统所支持的目标完整列表。如下所示，是 make help 所打印的所有目标： ⚫ clean 目标 ◼ clean：清除大多数生成的文件，但是保留配置 ◼ mrproper：清除所有生成的文件、配置文件和各种备份文件 ◼ distclean：此项就是 mrproper 的升级版本，多加了清除备份和补丁文件 ⚫ 配置项目标： xconfig：利用基于 Qt 的前端更新当前配置 ◼ config：利用命令行更新当前配置 ◼ nconfig：使用基于 ncurses 菜单的程序更新当前配置 ◼ menuconfig：利用菜单程序更新当前配置 ◼ ◼ gconfig：利用基于 GTK +的前端更新当前配置 ◼ oldconfig：使用提供的.config 作为基础更新当前配置 ◼ ◼ ◼ ◼ defconfig：来自 ARCH 的默认配置提供了 defconfig ◼ ◼ allnoconfig：新的配置，所有选项的答案都是 no ◼ allyesconfig：新的配置，所有选项的答案都是 yes ◼ allmodconfig：新的配置，尽可能的选择模块 localmodconfig：更新当前配置禁用未加载的模块 localyesconfig：更新当前配置将本地 mods 转换为 core silentoldconfig：与 oldconfig 相同，但是安静地更新 deps savedefconfig：保存当前配置为./defconfig（最小配置）

◼ alldefconfig：将所有符号设置为默认值的新配置 randconfig：对所有选项进行随机答案的新配置 ◼ listnewconfig：列出新选项 ◼ ◼ olddefconfig：与 silentoldconfig 相同，但是对默认值设置新的符号 ⚫ 其他通用目标 tests：为 sandbox 构建 U-Boot，并测试 ◼ all：根据配置构建所有必要的镜像 ◼ ◼ u-boot：构建空的 uboot ◼ dir/ ：在 dir 和子目录下构建所有文件 ◼ dir/file.[oisS] ：仅构建指定的目标 ◼ dir/file.lst ：仅构建指定的混合源/汇编目标（需要最新的 binutils 和最新的版本（System.map）） tags/ctags：生成 ctags 索引文件 ◼ ◼ etags：生成 etags 索引文件 ◼ cscope：生成 cscope 索引 ◼ ubootrelease：输出发行版本字符串（需要用 make -s） ◼ ubootversion：输出保存在 Makefile 中的版本（需要用 make -s） ◼ cfg：不构建，仅仅只创建 .cfg 文件 ◼ envtools：只构建目标端环境工具 ⚫ 静态分析： ◼ checkstack：生成堆栈列表 ◼ coccicheck：用 Coccinelle 执行静态代码分析

文件目标就是 uboot 中所有格式的文件，之后就是构建时候可以传入的参数。最后还由一段话，就是执行 make 或 make all 的时候，构建所有以 * 开头的目标，这里只有 * u-boot ，即使执行此项。构建系同与 .config 相关的目标，就是上面用配置目标 1.4 构建系统的文件 1.4.1 文件介绍在 ./Document/kbuild/makefiles.txt 中有详细介绍 ⚫ Makefiles 有 5 个部分： ◼ Makefile：顶层 Makefile，提供针对各种目标的接口，一般和实现无关。当我们要针对某个目标进行分析时，作为起点，总是尝试在此文件中找到对应的目标定义，然后沿着该定义深入挖掘。 .config：uboot 配置文件，如果是内核，就是内核的配置文件，在配置 uboot 时候生成，所有的 Makefile 文件（包括顶层目录及各级子目录）都是根据 .config 来决定使用哪些文件。 ◼ ◼ arch/$(ARCH)/Makefile：平台相关 Makefile，提供针对不同架构的目标，变量和规则定义。文件位置比较固定 scripts/Makefile.*：Makefile 共用的通用规则、脚本等 ◼ ◼ kbuild Makefiles：各级子目录下的 Makefile，相对简单，被上一层 Makefile 调用来编译当前目录下的文件。顶层 Makefiles 读取从 uboot 配置程序中生成的 .config 文件 1.4.2 文件关联

在上述的所有文件中，除了顶层的 Makefile，其他文件都或直接、或间接的和它相关联。这些关联可以分为两类： ⚫ 直接包含 ◼ 在一个文件中，用 include 来包含另外的文件 ⚫ 间接包含 ◼ 使用 make -f 来调用，-f 是使用不同的 makefile 文件来进行 make 的选项。 1.4.3 关于 .config 与 include/configs 下的配置文件这两个文件是属于不同目录下的配置文件，每一块板子的配置都包括两个部分的配置，一部分是 include/configs 下的配置，另一个部分就是 .config 文件。 .configs 文件会在编译的的时候通过配置工具 Kconfig 生成为 autoconf.h 文件，然后， autoconf.h 文件再被其他文件包含，那么编译的时候就可以根据不同的配置宏来选择不同的代码了。这里有个问题，autoconf.h 文件和 include/confjgs 文件谁先被包含的问题。以 jz2440.h 为例子，大概的文件顺序如下：这个顺序说明了，jz2440.h 的配置处在第一顺位，然后才是 autoconf.h 文件，这就说明了一个问题，我们在移植一些配置进入 Kconfig 的时候需要小心，加入定义了一个宏 CONFIG_A 和 CONFIG_B，CONFIG_B 依赖 CONFIG_A 的值，就像： #define CONFIG_B CONFIG_A 如果将 CONFIG_A 定义在了 menuconfig 中，那么是 CONFIG_B 的值一定是空，因为 CONFIG_A 在后面才被定义。

二、交叉编译工具链制作 2.1 环境软件工具：crosstool-ng 下载地址：git clone https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng 选择一个合适的 release 版本下载，下载完成后，拷贝进虚拟机进行解压。需要的软件有：sudo apt-get install gperf bison flex texinfo help2man gawk libncurses5- dev autoconf libtool-bin 进入 crosstool-ng 目录，执行./bootstrap，生成 configure 执行文件执行配置 ./configure --prefix=`pwd`/crosstool，检查安装环境，报什么错，就安装什么软件. 执行命令 make 执行命令： make install export PATH=”${PATH}:`pwd`/crosstool/bin” 源包下载地址： ⚫ 内核下载：https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux ⚫ dtc 下载：https://git.kernel.org/pub/scm/utils/dtc/dtc.git/ ⚫ ⚫ ⚫ expat 下载： isl 下载：http://isl.gforge.inria.fr libelf 下载：https://fossies.org/linux/misc/old/ https://sourceforge.net/p/expat/activity/?page=0&limit=100#5d7c14e6e8ba7c5f33226 9ff ltrace 下载：http://ftp.debian.org/debian/pool/main/l/ltrace/ strace 下载：https://strace.io/files/ ⚫ duma 下载：https://sourceforge.net/projects/duma/files/ ⚫ ⚫ ⚫ zlib 下载：https://sourceforge.net/projects/libpng/files/zlib/ ⚫ 其他工具：http://mirrors.ibiblio.org/gnu/ftp/gnu 2.2 配置在工作目录下建立三个文件夹：mkdir src x-tools crosstool 进入 crosstool 目录：cd ~/tools/toolchain/crosstool，执行命令 ct-ng list-samples

选择 arm-unknown-linux-gnueabi 作为交差编译工具链的模版执行命令：ct-ng show-arm-unknown-linux-gnueabi，查看编译交差编译工具链所需要的配置：执行命令：ct-ng menuconfig

⚫ Paths and misc options：路径和杂项选择 ◼ Use obsolete features：如果将此设置为 Y，则可以选择过时的功能。这些过时的特性是使用旧的内核头，旧的 gcc 版本等。 ◼ Try features marked as EXPERIMENTAL：如果将此设置为 Y，则可以尝试实验性的功能。 ◼ Debug crosstool-NG：调试功能 ◼ Local tarballs directory：如果以前下载过 tar 包，可以在此处设置 tar 包的路径。将此处设置为我们建立的 src 文件夹，${HOME}/tools/toolchain/src ◼ Save new tarballs：如果选择 Y，下载下来的包将保存在 Local tarballs directory 设置的路径中。默认是 Y ◼ Prefer buildroot-style layout of the downloads：Buildroot 将其下载目录的布局切换为将每个包的文件放入以该包命名的子目录中。启用此选项可以让 crosstool NG 创建类似的布局。如果设置了此选项，并且所需的存档文件位于具有传统平面布局的目录中，则存档文件将移动到子目录中。如果未设置此选项，则子目录既不会被选中，也不会用于存储下载。选择 Y ◼ Working directory：将此设置为将执行所有生成操作的目录，保持默认。 ◼ Prefix directory：指定交叉编译器的安装路径，根据自己情况修改为： ${HOME}/tools/toolchain/x-tools/s3c2440。 ◼ Remove the prefix dir prior to building：如果你在这里说“y”，那么在构建工具链之前，PREFIX_DIR（上面）将被删除。 ◼ Remove documentation：删除已安装的文档（手册页和信息页）。基于 UCLBC、C 和 C++编译器的增益大约为 8MIB ◼ Build the manuals：为主要组件（如 binutils、GCC、GDB 和 C 库）构建 PDF 和 HTML 手册。最好不要开 Install licenses：liscense 安装，默认即可。 ◼ ◼ Render the toolchain read-only：将工具链的目录（及其子目录）呈现为只读。默认即可。 ◼ Strip host toolchain executables：所有生成主机可执行文件都包含许多不必要的信息。通过剥离主机可执行文件，它稍微加快了大型项目的编译速度。默认 ◼ Strip target toolchain executables：这意味着使用 GCC4.6 或更高版本的安装条目标。提供了一个 install strip make 目标，用于安装剥离的可执行文件，并且可以安装不需要的库或剥离了调试部分的库。有需要可以选上，一般默认。 ◼ Download agent：下载工具，默认是 wget，也可以选择其他

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