BeagleboneBlack的u-boot

Posted 2020-08-31 小唐的博客

在玩BeagleboneBlack一段时间之后不可避免地接触到了u-boot，之前的玩耍过程大致上是这样的：

在MATLAB下耍，因为MATLAB提供了它的硬件支持，可以直接在命令行与之交互，也可在simulink下直接编译仿真模型下载到板子上运行，当时的感觉是，我勒个去，MATLAB真是无所不能。

 

在MATLAB下耍了一段时间之后，开始在BBB本身的Linux系统上耍，主要照着Derek Molly的那本书耍，操作GPIO，使用传感器等等。发现在Linux下操作硬件怎么这么容易，以前玩的51，430，STM32貌似都是要操作寄存器的。

 

接着发现了TI的StartWare，之前玩430的时候在CCS里面看到过这东西，不知道是啥，安装了也不知道是几个意思，现在才知道原来它就相当于BBB的库文件，有裸奔之用。看过几个例程之后发现，接近5k页的datasheet，读完不现实。

 

不过处理器的启动过程总是值得关注的，AM3358启动过程中需要一个MLO文件，那MLO是怎么来的，于是来到了u-boot面前。。。下载u-boot的源码（2017-03-r1），读了一下readme，大致知道怎么用了,依次敲入
make am335x_boneblack_defconfig
make all CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
编译了一大堆的文件，貌似有一两百个，看看顶层的Makefile，1600行，这可真够我喝一池子了，一点头绪都没有，然后找了本书《嵌入式Linux系统开发入门宝典——基于Cortex-A8处理器》，人家用2014-04来分析的，于是我也照着来。

 

敲入make am335x_boneblack_config之后发生了什么：
顶层Makefile：
　　目标：am335x_boneblack_config

　　第460行展开：mkconfig -A am335x_boneblack

 

mkconfig -A am335x_boneblack干了什么：
　　读取board.cfg文件
　　创建两个符号链接：
　　　　arch-am33xx -->> asm/arch
　　　　proc-armv -->> asm/proc
　　生成两个文件：
　　　　include/config.mk
　　　　include/config.h

 

敲入make all CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-之后发生了什么：
顶层Makefile：
　　目标：all
　　744行：all: ALL-y
　　698行：ALL-y展开成u-boot.srec u-boot.bin System.map
　　703行：CONFIG-SPL=y，第一在include/autoconf.mk文件中，此文件在第1045行依赖include/config.h自动生成。所以ALL-y添加一个spl/u-boot-spl.bin　　704行：ALL-y添加一个u-boot.img

以u-boot.bin为例：
　　771行：u-boot.bin: u-boot FORCE
　　918行：u-boot: u-boot-init u-boot-main u-boot.lds
　　930行：u-boot-init u-boot-main: u-boot-dirs
　　642行：u-boot-init展开为arch/arm/cpu/armv7/start.o
　　643行：u-boot-main展开为一系列的lib目录后面加上built-in.o，所以编译后每个lib目录下都有个built-in.o文件
　　636行：u-boot-dirs展开为一些列的lib目录，例如lib/
　　939行：u-boot-dirs: prepare scripts
　　　　　　命令展开：make -f scripts/Makefile.build obj=u-boot-dirs，表示以scripts/Makefile.build作为文件，变量obj=u-boot-dirs，来执行make。未指定目标。其中，build变量位于scripts/kbuild.include文件中，在第316行包含进来。

scripts/Makefile.build文件：
　　17 行：目标：__build
　　172 行：展开成__build: builtin-target
　　413 行：builtin-target: obj-y
　　　　　　obj-y定义在开头，在第64行包含kbuild-file文件，此文件是需要编译的目录（那一系列的libs目录）下的Makefile文件，以目录lib/为例

lib/Makefile文件：
　　8 行：根据CONFIG_SPL_BUILD变量修改变量obj-y的内容，也就决定了那些文件需要被编译，

　　　　　　这些CONFIG_打头的变量定义在autoconf.mk文件中。此时的CONFIG_SPL_BUILD还未定义，obj-y展开就是zlib/ crc7.o...obj-y也就是一系列的.o文件和某些目录，他们的依赖关系在哪呢。

 

　　　　对于.o文件，make有隐含规则会将.c文件编译成.o文件，但是Makefile里面很多地方都取消了隐含规则，所以好像不是采用的隐含规则。比较有可能的是在第334行：obj/%.o: src/%.c，但是却又和obj-y的值不匹配，如果再看看顶层Makefile的1340行：%.o: %.c...这样貌似说得通。

 

　　　　对于目录，第480行，变量subdir-ym估计记录了目录信息，然后去该目录下再去执行同样的过程。

 

这些文件全部编译过之后，在第918行，对于u-boot目标，还缺一个u-boot.lds文件。
　　1056行： u-boot.lds: LDSCRIPT prepare FORCE
　　503 行： LDSCRIPT = board/ti/am335x/u-boot.lds
这样所有的文件都有了之后，变得到了u-boot.bin和其他的映像文件

 

MLO文件在哪儿呢，对与ALL-y，还有一个目标：spl/u-boot-spl.bin
　　1079行： spl/u-boot-spl.bin: spl/u-boot-spl
　　1081行： spl/u-boot-spl: tools prepare
　　　　　　　　@make obj=spl -f spl/Makefile all
　　　　　　　　以spl/Makefile为文件，变量obj=spl，all为目标，执行make

 

spl/Makefile:
　　22 行： 定义了CONFIG_SPL_BUILD变量
　　191 行： 目标：all： $(ALL-y)
　　　　　　变量ALL-y展开为spl/u-boot-spl.bin MLO MLO.byteswap，其中MLO和MLO.byteswap定义在arch/arm/cpu/armv7/am33xx/config.mk文件中于是在编译spl/u-boot-spl.bin目标的时候便会编译出MLO文件了

 

再去看看2017-03-r1的u-boot，文件目录有所变化，Makefile变得更长了，执行make am335x_boneblack_defconfig的过程貌似也不太一样，不过主要的结构我想应该还是相似的吧，算了，不打算再仔细看了。。。