2014-10 u-boot make过程分析
ALL-y += u-boot.srec u-boot.bin System.map binary_size_check
u-boot.srec: u-boot FORCE
$(call if_changed,objcopy)
u-boot.bin: u-boot FORCE
$(call if_changed,objcopy)
$(call DO_STATIC_RELA,$<,$@,$(CONFIG_SYS_TEXT_BASE))
$(BOARD_SIZE_CHECK)
System.map: u-boot
@$(call SYSTEM_MAP,$<) > $@
@file_size=$(shell wc -c u-boot.bin | awk '{print $$1}') ; \
map_size=$(shell cat u-boot.map | \
awk '/_image_copy_start/ {start = $$1} /_image_binary_end/ {end = $$1} END {if (start != "" && end != "") print "ibase=16; " toupper(end) " - " toupper(start)}' \
| sed 's/0X//g' \
| bc); \
if [ "" != "$$map_size" ]; then \
if test $$map_size -ne $$file_size; then \
echo "u-boot.map shows a binary size of $$map_size" >&2 ; \
echo " but u-boot.bin shows $$file_size" >&2 ; \
exit 1; \
fi \
fi
u-boot:$(u-boot-init) $(u-boot-main) u-boot.lds
$(call if_changed,u-boot__)
u-boot-init := $(head-y)
head-y := $(CPUDIR)/start.o
u-boot-main := $(libs-y)
libs-y += lib/
libs-$(HAVE_VENDOR_COMMON_LIB) += board/$(VENDOR)/common/
libs-y += $(CPUDIR)/
ifdef SOC
libs-y += $(CPUDIR)/$(SOC)/
endif
libs-y += arch/$(ARCH)/lib/
include$(srctree)/config.mk
u-boot.lds: $(LDSCRIPT) prepare FORCE
$(call if_changed_dep,cpp_lds)
514 # If there is no specified link script, we look in a number of places for it
515 ifndef LDSCRIPT
516 ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
517 LDSCRIPT := $(srctree)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds
518 endif
519 ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
520 LDSCRIPT := $(srctree)/$(CPUDIR)/u-boot.lds
521 endif
522 ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
523 LDSCRIPT := $(srctree)/arch/$(ARCH)/cpu/u-boot.lds
524 endif
525 endif
prepare:prepare0
prepare0: archprepare FORCE
$(Q)$(MAKE)$(build)=.
archprepare: prepare1 scripts_basic
$(version_h): include/config/uboot.release FORCE
$(call filechk,version.h)
version_h:= include/generated/version_autogenerated.h
$(timestamp_h): $(srctree)/Makefile FORCE
$(call filechk,timestamp.h)
timestamp_h := include/generated/timestamp_autogenerated.h
prepare2: prepare3 outputmakefile
prepare3: include/config/uboot.release
include/config/%.conf:$(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile silentoldconfig
现在仍然假设 auto.conf 和 auto.conf.cmd 还没有生成，那么由上面的 $(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd: ; 这条语句知道，该语句中的目标没有依赖，也没有生成它的规则命令，所以可想 GNU Make 本身无法生成 auto.conf.cmd 的。然后该条语句后面的一个分号表明，这两个目标被强制是最新的，所以下面这条命令得以执行：
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile silentoldconfig
这里我们看到要生成一个目标 silentoldconfig ，这个目标定义在 scripts/kconfig/Makefile 中。因为这里使用 -f 选项重新指定了顶层 Makefile，而目标又是 silentoldconfig ，所以该命令最终会在顶层 Makefile 的 462-464 这里执行：
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%config: scripts_basic outputmakefile FORCE $(Q)mkdir -p include/linux include/config $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@ |
这时，我们来到 scripts/kconfig/Makefile 文件里。在该文件的 32-34 行看到：
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silentoldconfig: $(obj)/conf $(Q)mkdir -p include/generated $< -s $(Kconfig) |
从上面看到，silentoldconfig 目标需要依赖 conf 这个程序，该程序也在 scripts/kconfig 目录下生成。
$< -s $(Kconfig) 该条命令相当于 conf -s $(Kconfig) ，这里 $(Kconfig) 是位于不同平台目录下的 Kconfig 文件，比如在 x86 平台就是 arch/x86/Kconfig 。
conf 程序的源代码的主函数在同目录的 conf.c 文件中，在 main() 函数中看到：
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while ((opt = getopt(ac, av, "osdD:nmyrh")) != -1) { switch (opt) { case 'o': input_mode = ask_silent; break; case 's': input_mode = ask_silent; sync_kconfig = 1; break;... ... |
所以，在使用 s 参数时，sync_kconfig 这个变量会为 1 。同样在 main() 函数还看到：
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if (sync_kconfig) { name = conf_get_configname(); if (stat(name, &tmpstat)) { fprintf(stderr, _("***\n" "*** You have not yet configured your kernel!\n" "*** (missing kernel config file \"%s\")\n" "***\n" "*** Please run some configurator (e.g. \"make oldconfig\" or\n" "*** \"make menuconfig\" or \"make xconfig\").\n" "***\n"), name); exit(1); } } |
上面代码中，如果我们从未配置过内核，那么就会打印出错误信息，然后退出。这里假设已经配置过内核，并生成了 .config 文件，那么在 main() 函数中会来到：
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switch (input_mode) { case set_default: if (!defconfig_file) defconfig_file = conf_get_default_confname(); if (conf_read(defconfig_file)) { printf(_("***\n" "*** Can't find default configuration \"%s\"!\n" "***\n"), defconfig_file); exit(1); } break; case ask_silent: case ask_all: case ask_new: conf_read(NULL); break;... ... |
由于使用 s 选项，则 input_mode 为 ask_silent，所以这里会执行 conf_read(NULL); 函数。
conf_read(NULL); 函数用来读取 .config 文件。读取的各种相关内容主要存放在一个 struct symbol 结构链表里，而各个结构的相关指针则放在一个 symbol_hash[] 的数组中，对于数组中元素的寻找通过 fnv32 哈希算法进行定位。
最后会来到 conf.c 中的底部：
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if (sync_kconfig) { /* silentoldconfig is used during the build so we shall update autoconf. * All other commands are only used to generate a config. */ if (conf_get_changed() && conf_write(NULL)) { fprintf(stderr, _("\n*** Error during writing of the kernel configuration.\n\n")); exit(1); } if (conf_write_autoconf()) { fprintf(stderr, _("\n*** Error during update of the kernel configuration.\n\n")); return 1; } } else { if (conf_write(NULL)) { fprintf(stderr, _("\n*** Error during writing of the kernel configuration.\n\n")); exit(1); } } |
在 if (conf_get_changed() && conf_write(NULL)) 这个判断里，conf_get_changed() 函数判断 .config 文件是否做过变动，如果是，那么会调用 conf_write(NULL) 来重新写 .config 文件。实际上，对于 defconfig, oldconfig, menuconfig 等目标来说，conf 程序最终也是调用 conf_write() 函数将配置结果写入 .config 文件中(最后那个 else 里的内容便是)。
确保了 .config 已经最新后，那么调用 conf_write_autoconf() 生成 auto.conf，auto.conf.cmd 以及 autoconf.h 这 3 个文件。
来到 conf_write_autoconf() 函数：j
在 conf_write_autoconf() 里，调用 file_write_dep("include/config/auto.conf.cmd"); 函数将相关内容写入 auto.conf.cmd 文件。在生成的 auto.conf.cmd 文件中可以看到：
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include/config/auto.conf: \ $(deps_config) |
可以看到 auto.conf 文件中的内容依赖于 $(deps_config) 变量里定义的东西，这些东西基本上是各个目录下的 Kconfig 以及其它一些相关文件。
auto.config 和 .config 的差别是在 auto.config 里去掉了 .config 中的注释项目以及空格行，其它的都一样。
仍然在 conf_write_autoconf() 里，分别建立了 .tmpconfig，.tmpconfig_tristate 和 .tmpconfig.h 这 3 个临时文件：
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out = fopen(".tmpconfig", "w"); if (!out) return 1; tristate = fopen(".tmpconfig_tristate", "w"); if (!tristate) { fclose(out); return 1; } out_h = fopen(".tmpconfig.h", "w"); if (!out_h) { fclose(out); fclose(tristate); return 1; } |
然后将文件头的注释部分分别写入到这几个临时文件中：
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sym = sym_lookup("KERNELVERSION", 0); sym_calc_value(sym); time(&now); fprintf(out, "#\n" "# Automatically generated make config: don't edit\n" "# Linux kernel version: %s\n" "# %s" "#\n", sym_get_string_value(sym), ctime(&now)); fprintf(tristate, "#\n" "# Automatically generated - do not edit\n" "\n"); fprintf(out_h, "/*\n" " * Automatically generated C config: don't edit\n" " * Linux kernel version: %s\n" " * %s" " */\n" "#define AUTOCONF_INCLUDED\n", sym_get_string_value(sym), ctime(&now)); |
接着在 for_all_symbols(i, sym) 这个循环里(是一个宏)里将相关内容分别写入到这几个文件中。
在最后一段代码中，将这几个临时文件进行改名：
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name = getenv("KCONFIG_AUTOHEADER"); if (!name) name = "include/generated/autoconf.h"; if (rename(".tmpconfig.h", name)) return 1; name = getenv("KCONFIG_TRISTATE"); if (!name) name = "include/config/tristate.conf"; if (rename(".tmpconfig_tristate", name)) return 1; name = conf_get_autoconfig_name(); /* * This must be the last step, kbuild has a dependency on auto.conf * and this marks the successful completion of the previous steps. */ if (rename(".tmpconfig", name)) return 1; |
上面代码中的 conf_get_autoconfig_name() 实现为：
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const char *conf_get_autoconfig_name(void){ char *name = getenv("KCONFIG_AUTOCONFIG"); return name ? name : "include/config/auto.conf"; } |
从上面可以看到，分别生成了以下几个文件：
引用include/generated/autoconf.h
include/config/tristate.conf
include/config/auto.conf
其中 include/generated/autoconf.h 头文件由内核本身使用，主要用来预处理 C 代码。比如在 .config 或 auto.conf 中定义要编译为模块的项，如：
CONFIG_DEBUG_NX_TEST=m
在 autoconf.h 中会被定义为：
#define CONFIG_DEBUG_NX_TEST_MODULE 1
在 .config 或 auto.conf 后接字符串值的项，如：
CONFIG_DEFCONFIG_LIST="/lib/modules/$UNAME_RELEASE/.config"
在 autoconfig.h 中会被定义为：
#define CONFIG_DEFCONFIG_LIST "/lib/modules/$UNAME_RELEASE/.config"
同样对应于 int 型的项如 CONFIG_HZ=1000 在 autoconf.h 中被定义为 #define CONFIG_HZ 1000 。
