[IMX][UBoot] 02.源码目录

目录

1.架构相关 - /arch

2.开发板 - /board

3.配置文件 - /config

4.命令文件 - .u-boot.xxx_cmd

5.Makefile

6.输出文件 - u-boot.xxx

7.UBoot 配置文件 - .config

8.README

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uboot 的部分文件只会在编译时生成，因此在分析源码目录前先编译，编译后所有文件及目录如下：

这些文件/文件夹的含义如下：

主要关注以下文件夹中的内容

1.架构相关 - /arch

/arch 文件夹中存放架构相关的文件：

uboot 支持多种架构，如 ARM、MIPS、x86 等，I.MX6U 为 ARM 架构，重点关注 /arm 文件夹中的内容：

/mach-xxx 文件夹中的内容对应具体的 SoC 平台，如 /mach-rockchip 对应瑞芯微的 SoC

/imx-common 对应 NXP 的 I.MX 平台

/cpu 文件夹对应具体的 ARM 架构，如 ARMv7、ARMv8 等：

I.MX6ULL 使用 ARM Cortex-A7 内核，属于 ARMv7 架构

/cpu 文件夹中的 u-boot.lds 文件为 ARM SoC 所使用的链接脚本

后续分析 uboot 启动源码时需要重点关注 /cpu 文件夹中的内容

2.开发板 - /board

/board 文件夹中的内容对应具体的平台/开发板：

IMX 原属于飞思卡尔 Freescale，因此后续添加正点原子的 I.MX6ULL 开发板时，需要将相关文件放在该文件夹中：

图中选中的 5 个文件夹对应 5 种类型的开发板

以 mx6ul 开头的为 I.MX6UL 开发板，以 mx6ull 开头的为 I.MX6ULL 开发板

mx6ullevk 为 NXP 官方的 EVK 核心验证板，正点原子的 ALPHA 开发板在此基础上进行开发，后续进行 uboot 移植时需要参考该开发板

3.配置文件 - /config

/config 文件夹存放 uboot 的配置文件：

从头开始配置一个开发板过于复杂，因此，一般会在官方提供的配置文件基础上进行修改

SoC 厂商提供的配置文件一般命名为 xxx_defconfig，xxx 表示开发板的名称

正点原子基于 NXP 官方配置文件，修改得到的 APLHA 开发板的配置文件如下：

图中这 6 个文件就是正点原子 I.MX6U-ALPHA 开发板对应的 uboot 默认配置文件，其中：

• mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig 为 EMMC 核心板的配置文件；

• mx6ull_14x14_ddr256_nand_defconfig 为 NAND 核心板的配置文件；

使用命令 make xxx_defconfig 即可配置 uboot，比如：

make mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig

该命令用于配置正点原子 I.MX6ULL EMMC 核心板的 uboot

注意：编译 uboot 前一定要使用 defconfig 配置 uboot！

4.命令文件 - .u-boot.xxx_cmd

.u-boot.xxx_cmd 是一系列文件，这些文件为编译生成的命令文件：

比如，文件 .u-boot.bin.cmd 的内容如下：

cmd_u-boot.bin := cp u-boot-nodtb.bin u-boot.bin

.u-boot.bin.cmd 中定义了一个变量 cmd_u-boot.bin，该变量的值为 cp u-boot-nodtb.bin u-boot.bin，也就是拷贝一份 u-boot-nodtb.bin 文件，并且重命名为 u-boot.bin，这就是 u-boot.bin 的来源：来自于文件 u-boot-nodtb.bin

.u-boot-nodtb.bin.cmd 文件用于生成 uboot.nodtb.bin，该文件的内容如下：

cmd_u-boot-nodtb.bin := arm-linux-gnueabihf-objcopy --gap-fill=0xff - j .text -j .secure_text -j .rodata -j .hash -j .data -j .got - j .got.plt -j .u_boot_list -j .rel.dyn -O binary u-boot u-bootnodtb.bi

其使用 arm-linux-gnueabihf-objcopy，将 ELF 格式的 u-boot 文件，转换为二进制的 u-boot-nodtb.bin 文件

.u-boot.cmd 文件用于生成 u-boot.elf 文件，该文件的内容如下：

cmd_u-boot := 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/i2c/builtin.o drivers/mmc/built-in.o drivers/mtd/built-in.o  drivers/mtd/onenand/built-in.o drivers/mtd/spi/built-in.o  drivers/net/built-in.o drivers/net/phy/built-in.o drivers/pci/builtin.o drivers/power/built-in.o drivers/power/battery/built-in.o  drivers/power/fuel_gauge/built-in.o drivers/power/mfd/built-in.o  drivers/power/pmic/built-in.o drivers/power/regulator/built-in.o  drivers/serial/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-linaro4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../lib/gcc/arm-linuxgnueabihf/4.9.4 -lgcc -Map u-boot.map 

其通过 arm-linux-gnueabihf-ld.bfd 链接工具，使用 ld.bfd 将各个 builtin.o 文件链接在一起形成 u-boot 文件

uboot 编译时，会将同一个目录中所有的 .c 文件编译在一起，并命名为 built-in.o，相当于将众多 .c 文件对应的 .o 文件集合在一起，这就是 u-boot 文件的来源

如果使用 NXP 提供的 MFGTools 工具向开发板烧写 uboot，则烧写的是 u-boot.imx 文件，而不是 u-boot.bin 文件，u-boot.imx 是在 u-boot.bin 文件的头部添加了 IVT、DCD 等信息得到的文件，该工作由文件 .u-boot.imx.cmd 完成，该文件内容如下：

cmd_u-boot.imx := ./tools/mkimage -n  board/freescale/mx6ull_alientek_emmc/imximage.cfg.cfgtmp -T imximage - e 0x87800000 -d u-boot.bin u-boot.imx

其使用工具 tools/mkimage 完成该工作

IVT、DCD 等数据保存在文件 /board/freescale/mx6ullevk/imximage-ddr512.cfg.cfgtmp 中 (NAND 核心板为 imximage-ddr256.cfg.cfgtmp)

mkimage 工具读取文件 imximage-ddr512.cfg.cfgtmp 中的信息，然后将其添加到文件 u-boot.bin 的头部，最终生成 u-boot.imx

.u-boot.lds.cmd 文件用于生成 u-boot.lds 链接脚本

5.Makefile

顶层 Makefile 文件：

Makefile 支持嵌套，即顶层 Makefile 可以调用子目录中的 Makefile 文件

Makefile 嵌套在大项目中很常见，一般大项目中，源代码不会放到同一个目录中，各个功能模块的源代码分开存放在各自的目录中，每个功能模块目录中都有一个 Makefile，该 Makefile 只处理本模块的编译链接工作，这样所有的编译链接工作就不用全部放到一个 Makefile 中，可以使 Makefile 更为简洁

uboot 源码根目录下的 Makefile 为顶层 Makefile，其调用其它模块的 Makefile 文件，比如 drivers/adc/Makefile

6.输出文件 - u-boot.xxx

u-boot.xxx 为一系列文件，包括 u-boot、u-boot.bin、u-boot.cfg、u-boot.imx、u-boot.lds、u-boot.map、u-boot.srec、u-boot.sym 和 u-boot-nodtb.bin：

这些文件的含义如下：

• u-boot：编译生成的 ELF 格式 uboot 镜像文件；

• u-boot.bin：编译生成的二进制格式 uboot 可执行镜像文件；

• u-boot.cfg：uboot 的另一种配置文件；

• u-boot.imx：u-boot.bin 添加头部信息后的文件，NXP SoC 的专用文件；

• u-boot.lds：链接脚本；

• u-boot.map：uboot 映射文件，通过该文件可以查看某个函数被链接到了哪个地址；

• u-boot.srec：S-Record 格式的镜像文件；

• u-boot.sym：uboot 符号文件；

• u-boot-nodtb.bin：和 u-boot.bin 一样，u-boot.bin 就是 u-boot-nodtb.bin 的副本；

7.UBoot 配置文件 - .config

使用命令 make xxx_defconfig 配置 uboot 后会自动生成 .config 文件：

#
# Automatically generated file; DO NOT EDIT.
# U-Boot 2016.03 Configuration
#
CONFIG_CREATE_ARCH_SYMLINK=y
CONFIG_HAVE_GENERIC_BOARD=y
CONFIG_SYS_GENERIC_BOARD=y
# CONFIG_ARC is not set
CONFIG_ARM=y
...
CONFIG_SYS_ARCH="arm"
CONFIG_SYS_CPU="armv7"
CONFIG_SYS_SOC="mx6"
CONFIG_SYS_VENDOR="freescale"
CONFIG_SYS_BOARD="mx6ullevk"
CONFIG_SYS_CONFIG_NAME="mx6ullevk"
...
#
# ARM architecture
#
CONFIG_HAS_VBAR=y
CONFIG_HAS_THUMB2=y
CONFIG_CPU_V7=y
...

.config 文件中配置项的名称均为 CONFIG_xxx，这些配置项就是 Makefile 中的变量，因此后面都跟有相应的值，uboot 的顶层 Makefile 或子 Makefile 会调用这些变量值

.config 中许多变量的值为 y，值为 y 的变量用于控制某项功能是否使能，为 y 表示功能使能，比如：

CONFIG_CMD_BOOTM=y

如果使能了 bootd 命令，CONFIG_CMD_BOOTM 就为 y，在 cmd/Makefile 中有如下代码：

ifndef CONFIG_SPL_BUILD 
# core command 
obj-y += boot.o 
obj-$(CONFIG_CMD_BOOTM) += bootm.o 
obj-y += help.o 6 obj-y += version.o 

其中，obj-$(CONFIG_CMD_BOOTM) += bootm.o 配合 CONFIG_CMD_BOOTM=y 展开为：

obj-y += bootm.o

即给 obj-y 追加一个 bootm.o，obj-y 包含所有待编译文件对应的 .o 文件，这里表示需要编译文件 cmd/bootm.c，相当于通过 CONFIG_CMD_BOOTD=y 使能 bootm 命令，进而编译 cmd/bootm.c 文件，该文件实现命令 bootm，在 uboot 和 Linux 内核中均采用这种方法使能某个功能，并编译对应的源码文件

8.README

README 文件描述 uboot 的详细信息，包括 uboot 该如何编译、uboot 中各文件夹的含义、相应的命令等：