Zephyr out of tree board

Posted 2023-04-03 咕咚.萌西

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Zephyr out of tree board相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

前言
自定义 board 目录
- 目录结构
添加目录至构建系统

前言

在Zephyr中使用west工具进行编译时，会从zephyr/boards目录下寻找用户输入的board，查找成功后再继续进行后续工作，但是在一些情况下，现存的board中存在的配置并不能满足需求，或是使能了一些不需要的功能，这种情况下我们通常需要根据硬件新建board。
通常可以在zephyr/boards目录下新建board并添加设备树和kconfig文件，west运行后会根据board名称查找对应的文件夹，将其中的文件添加到编译系统中。
这种方式虽然可以满足我们的需求，但是增加的文件位于内核源码树下，会引起内核源码变动，但是该变动通常不会进行提交，在多人协同开发时，所使用的内核源码与官方的保持一致，一般不会修改内核源码，如果想要所有人都能编译通过，就需要对内核源码添加补丁，后期如果更换内核版本，还需要添加新的补丁上去，因此该方法存在一定局限性。
理想的方式是在app目录下可以添加board，然后通过提供的api将board到构建系统中，使其可以在不更改内核源码的情况下添加board。

自定义 board 目录

Zephyr 支持源码树外添加 board，可以参考 zephyr/doc/develop/application/index.rst 文件的 Custom Board, Devicetree and SOC Definitions 章节。

目录结构

	boards/
	soc/
	CMakeLists.txt
	prj.conf
	README.rst
	src/

soc 目录下保存了soc相关的代码，此处可以省略，我们所使用的soc是Zephyr中已经存在的SOC。
boards 目录下保存了自定义的开发板配置，目录结构如下：

   .
   ├── boards
   │   └── x86
   │       └── my_custom_board
   │           ├── doc
   │           │   └── img
   │           └── support
   └── src

my_custom_board 为自定义开发板的名称，doc和support可以省略，但是提交到Zephyr时必须要有。
boards 目录下首先需要有一个架构文件夹，可用的架构与内核源码树下 boards 文件夹下一致，需根据芯片所属架构进行添加，如果没有将自定义的板子放在对应的架构文件夹下会提示查找失败。
下面是 my_custom_board 中的文件：

	my_custom_board_defconfig
    my_custom_board.dts
    my_custom_board.yaml
    board.cmake
    board.h
    CMakeLists.txt
    doc/
    Kconfig.board
    Kconfig.defconfig
    pinmux.c
    support/

添加目录至构建系统

文件添加好之后需要将board的路径添加到编译系统中，在CMake中通过 BOARD_ROOT 变量来识别外部的board目录，该变量可以通过命令行传递参数，也可以通过在app中定义 BOARD_ROOT 进行设置，但是两种方式有所区别，通过命令行定义的变量可以是绝对路径和相对路径，而在app中的CMakeLists.txt中定义的 BOARD_ROOT 变量必须是绝对路径。
下面是 boards.cmake 从 BOARD_ROOT 查找板级目录的代码：

foreach(root $BOARD_ROOT)
  # Check that the board root looks reasonable.
  if(NOT IS_DIRECTORY "$root/boards")
    message(WARNING "BOARD_ROOT element without a 'boards' subdirectory:
$root
Hints:
  - if your board directory is '/foo/bar/boards/<ARCH>/my_board' then add '/foo/bar' to BOARD_ROOT, not the entire board directory
  - if in doubt, use absolute paths")
  endif()

  # NB: find_path will return immediately if the output variable is
  # already set
  if (BOARD_ALIAS)
    find_path(BOARD_HIDDEN_DIR
      NAMES $BOARD_ALIAS_defconfig
      PATHS $root/boards/*/*
      NO_DEFAULT_PATH
      )
    if(BOARD_HIDDEN_DIR)
      message("Board alias $BOARD_ALIAS is hiding the real board of same name")
    endif()
  endif()
  if(BOARD_DIR AND NOT EXISTS $BOARD_DIR/$BOARD_defconfig)
    message(WARNING "BOARD_DIR: $BOARD_DIR has been moved or deleted. "
                    "Trying to find new location."
    )
    set(BOARD_DIR BOARD_DIR-NOTFOUND CACHE PATH "Path to a file." FORCE)
  endif()
  find_path(BOARD_DIR
    NAMES $BOARD_defconfig
    PATHS $root/boards/*/*
    NO_DEFAULT_PATH
    )
  if(BOARD_DIR AND NOT ($root STREQUAL $ZEPHYR_BASE))
    set(USING_OUT_OF_TREE_BOARD 1)
  endif()
endforeach()

上面的代码会在 BOARD_ROOT 变量存在时从对应的目录下查找是否存在 boards 子目录，然后查找对应自定义板子的 defconfig 文件确定板级目录。
查找到板级目录后会根据板级目录的路径确认板子所属架构，如果查找不到对应的架构，终止编译并报错：

/* BOARD_DIR 的上一级目录作为 arch 目录 */
cmake_path(GET BOARD_DIR PARENT_PATH board_arch_dir)
/* board_arch_dir 去掉前缀仅保留文件名作为芯片的架构  */
cmake_path(GET board_arch_dir FILENAME ARCH)

/* 查找该架构是否在支持的列表中 */
foreach(root $ARCH_ROOT)
  if(EXISTS $root/arch/$ARCH/CMakeLists.txt)
    set(ARCH_DIR $root/arch)
    break()
  endif()
endforeach()

/* 终止编译并报错 */
if(NOT ARCH_DIR)
  message(FATAL_ERROR "Could not find ARCH=$ARCH for BOARD=$BOARD, \\
please check your installation. ARCH roots searched: \\n\\
$ARCH_ROOT")
endif()