332.3.5uboot编译脚本分析

#!/bin/bash
# ↑ 指定由 Bash 解释器执行这个厂商提供的构建脚本。

export ARCH=arm
# ↑ 把目标体系结构设为 ARM，并导出给后续 make 及其子进程。

#export CROSS_COMPILE=/usr/local/arm/gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12/fsl-linaro-toolchain/bin/arm-none-linux-gnueabi-
# ↑ 这是原脚本中已被“#”注释的旧工具链前缀，不会执行。

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
# ↑ 指定当前使用的交叉工具链前缀；末尾的连字符属于前缀本身。

make distclean
# ↑ 执行彻底清理，删除旧配置以及此前生成的多数构建文件。

#make mx6ul_topeet_defconfig
# ↑ 这是原脚本中已停用的旧默认配置命令，只保留作参考。
if   [ "$1" = "nand" ]
# ↑ 判断脚本收到的第一个位置参数是否严格等于 nand。
then
# ↑ nand 条件成立时进入该分支。
        make mx6ul_topeet_nand_defconfig
# ↑ 以迅为 i.MX6UL/ULL 开发板的 NAND 模板生成完整 .config。
else
# ↑ 未传 nand（包括不传参数）时进入默认分支。
        make mx6ul_topeet_emmc_defconfig
# ↑ 以同一开发板的 eMMC 模板生成完整 .config。
fi
# ↑ 结束 if 条件结构。

make 2>&1
# ↑ 执行默认构建，并把标准错误 fd 2 合并到标准输出 fd 1。

# configs/mx6ul_topeet_emmc_defconfig：视频打开的 eMMC 默认配置。
CONFIG_ARM=y
# ↑ 选择 ARM 体系结构。
CONFIG_ARCH_MX6=y
# ↑ 选择 NXP/Freescale i.MX6 SoC 系列。
CONFIG_TARGET_MX6UL_TOPEET=y
# ↑ 选择迅为 mx6ul_topeet 板级目标。
CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=board/freescale/mx6ul_topeet/imximage.cfg,MX6UL_EVK_EMMC_REWORK"
# ↑ 指定 i.MX 启动镜像配置，并启用该源码中的 eMMC 接线/板级选项。
CONFIG_CMD_GPIO=y
# ↑ 把 GPIO 命令功能设为启用。
CONFIG_CMD_DHCP=y
# ↑ 把 DHCP 网络命令设为启用。
CONFIG_CMD_PING=y
# ↑ 把 ping 网络命令设为启用。

# configs/mx6ul_topeet_nand_defconfig：视频对照的 NAND 默认配置。
CONFIG_ARM=y
# ↑ NAND 配置同样选择 ARM 体系结构。
CONFIG_ARCH_MX6=y
# ↑ NAND 配置同样选择 i.MX6 SoC 系列。
CONFIG_TARGET_MX6UL_TOPEET=y
# ↑ NAND 配置仍然使用同一个迅为板级目标。
CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=board/freescale/mx6ul_topeet/imximage.cfg,SYS_BOOT_NAND"
# ↑ 与 eMMC 文件的关键差异：这里启用 SYS_BOOT_NAND。
CONFIG_CMD_GPIO=y
# ↑ 把 GPIO 命令功能设为启用。
CONFIG_CMD_DHCP=y
# ↑ 把 DHCP 网络命令设为启用。
CONFIG_CMD_PING=y
# ↑ 把 ping 网络命令设为启用。

# .config：视频实际框选的两个生成结果示例。
CONFIG_CMD_PING=y
# ↑ y 表示 CONFIG_CMD_PING 这个布尔配置被启用。
# CONFIG_CMD_CDP is not set
# ↑ 这是 Kconfig 表示布尔配置关闭的标准形式，不是“把变量赋值为 #”。

# net/Makefile：视频用于说明配置开关如何控制目标文件的规则。
obj-$(CONFIG_CMD_PING) += ping.o
# ↑ CONFIG_CMD_PING=y 时展开为 obj-y += ping.o，ping.c 会被编译成 ping.o 并纳入构建。

# 顶层 Kconfig：视频最后滚动展示的一个真实菜单项片段。
menuconfig EXPERT
# ↑ 定义名为 EXPERT 的菜单型配置项。
	bool "Configure standard U-Boot features (expert users)"
# ↑ 声明它是布尔项，并给出 menuconfig 界面中显示的文字。
	default y
# ↑ 未被其他条件覆盖时，其默认值为 y。

本节分析的是课程配套源码根目录中的 create.sh，以及它串联起来的 defconfig、.config、Makefile 和 Kconfig。课程源码顶层 Makefile 标明版本为 U-Boot 2016.03；本文中的文件名与规则均以该版本、该厂商分支为准。

整体构建链可以先记为：

create.sh → 设置 ARCH/CROSS_COMPILE → make distclean → 选择 eMMC 或 NAND defconfig → 生成 .config → make → Makefile/Kbuild 按配置选择源码 → 编译 .o → 链接并生成 U-Boot 镜像

这里有五类容易混淆的文件：

文件	来源	作用	是否应直接维护
create.sh	迅为在源码根目录增加的 Bash 包装脚本	固定构建环境并串起清理、配置、编译	可以阅读或按项目需求维护
configs/*_defconfig	板级默认配置模板	保存少量非默认选择，作为生成 .config 的输入	板级默认需求变化时维护
.config	Kconfig 工具生成	保存本次构建解析后的完整配置	通常通过 menuconfig 修改，不建议随意手改
Kconfig	源码树中的配置描述文件	定义选项类型、提示、依赖、默认值和菜单结构	新增或重构功能配置时维护
Makefile	源码树中的构建规则	根据配置决定目录、源码、目标和链接方式	新增源文件或改变构建关系时维护

一、任务资源导图

上一节沿着函数调用追踪 U-Boot 的运行流程；本节换到构建视角，回答“这么多源文件为什么只编译其中一部分”。学习时不要试图一次读完整个顶层 Makefile，而应抓住一条可验证的小链路：

CONFIG_CMD_PING=y → obj-$(CONFIG_CMD_PING) += ping.o → obj-y += ping.o → ping.c 被编译并纳入 U-Boot

围绕这条链路，再分别理解四个问题：

1. create.sh 如何选择开发板配置？
2. defconfig 如何生成隐藏文件 .config？
3. .config 如何影响子目录 Makefile？
4. menuconfig 的菜单又由哪些 Kconfig 文件定义？

源码很多时，重复走调用或构建链路是有效方法，但应同时观察准确的文件路径、变量名、条件和注释，不能只记住口述简称。

二、Uboot编译脚本解析

2.1 脚本分析流程

课程中的思维导图把构建过程压缩成五个作用点：设置架构、设置交叉编译器、清理、生成配置、编译。这是便于记忆的流程摘要，不是说 create.sh 字面上只有五条有效语句；真实脚本还包含 eMMC/NAND 条件分支、两个已注释的旧命令和输出重定向。

脚本阶段	实际内容	结果
选择目标架构	export ARCH=arm	后续构建按 ARM 目录和规则工作
选择工具链	export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-	make 可组合出 arm-linux-gnueabihf-gcc、ld、objcopy 等工具名
清理旧状态	make distclean	清除对象文件、生成文件和 .config 等旧配置
选择板级模板	根据 $1 调用 NAND 或 eMMC defconfig	Kconfig 解析模板、默认值和依赖，生成新的 .config
开始构建	make 2>&1	执行默认构建，并让错误与普通输出显示在同一输出流中

create.sh 没有使用 set -e，各步之间也没有用 && 连接。因此某一步失败时，Bash 不一定立即停止整个脚本；学习和排错时要从输出中确认 distclean、defconfig 和最终 make 是否分别成功，不能只看脚本是否跑到最后。

2.2 Uboot源码分析

2.2.1 create.sh脚本解析

脚本名是 create.sh，不是转录中的 “Crit.sh” 或 “create 点 sh”。它是厂商为了这块开发板封装的便捷入口，不是所有 U-Boot 源码都必须具有的上游标准脚本。

1. ARCH 不是编译器

   ARCH=arm 告诉构建系统目标体系结构是 ARM。它与运行构建命令的 Ubuntu 主机体系结构不是一回事。

2. CROSS_COMPILE 是工具名前缀

   arm-linux-gnueabihf- 末尾的 - 不能漏掉。构建规则会在此前缀后拼接 gcc、ld、ar、objcopy 等名称。视频终端中输入该前缀后按 Tab，列出的正是这组交叉工具。

   那条以 #export CROSS_COMPILE=/usr/local/... 开头的长路径已被 Shell 注释，不会与当前设置同时生效。

3. make distclean 不只删除配置文件

   课程为便于理解只强调了“清除旧配置”。在本版本顶层 Makefile 中，distclean 先依赖 mrproper，而 mrproper 又依赖 clean；它会删除大部分编译产物、所有生成配置以及编辑器备份、补丁残留等文件。因此，未保存到 defconfig 的 .config 定制会被下一次 create.sh 清掉。

4. 第一个参数决定启动介质配置

   ./create.sh
   ./create.sh nand
   

   不传参数时 $1 为空，条件不成立，默认选择 mx6ul_topeet_emmc_defconfig；第一个参数恰好为 nand 时，选择 mx6ul_topeet_nand_defconfig。传入其他字符串也会落入 eMMC 分支。

   两份模板共有 7 行，真正的关键差异位于第 4 行：eMMC 版本包含 MX6UL_EVK_EMMC_REWORK，NAND 版本包含 SYS_BOOT_NAND。文件名必须按课程源码写成 mx6ul_topeet_*_defconfig，不能凭开发板芯片名称擅自改成其他目标名。

5. 2>&1 不是编译选项

   Linux Shell 中，文件描述符 1 是标准输出，2 是标准错误；2>&1 让错误输出跟随标准输出当前的去向。脚本没有再接 tee 或重定向到文件，所以它只是让两类信息统一显示，并不会自动保存编译日志。

U-Boot 官方 GCC 构建文档同样说明：<board>_defconfig 用于生成 .config，交叉编译时 CROSS_COMPILE 可以预先导出，也可以在 make 命令行传入。

2.2.2 Makefile分析

执行裸命令 make 时，GNU Make 首先读取源码根目录的顶层 Makefile，再按照其中的规则进入各子目录、读取子目录 Makefile 并构建目标。更准确的说法是“Make 根据 Makefile 描述的依赖和规则执行命令”，而不是“运行 Makefile 文件”或“执行所有 .c 文件”。

顶层与子目录 Makefile 的分工如下：

• 顶层 Makefile：处理配置、工具链参数、公共编译选项、递归构建、链接和最终镜像目标。
• 子目录 Makefile：声明本目录哪些 .o 无条件或按 CONFIG_* 条件加入构建。
• 源文件：只有被相应规则选中的 .c、.S 等文件才会被编译。
• 目标文件：.c 通常先编译成 .o，再汇总到目录目标并参与最终链接，不是单独的可执行程序。

U-Boot 采用源自 Linux Kbuild 的 obj-y 风格。关于 obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o 如何按配置展开，可对照 Linux 官方 Kbuild Makefile 文档；课程源码中的 net/Makefile 正是在使用这一机制。

2.2.2.1 例题: 配置文件内容

make mx6ul_topeet_emmc_defconfig 的作用不是把 7 行模板逐字复制成 7 行 .config。Kconfig 配置工具会读取该模板、整个 Kconfig 依赖树和各项默认值，最终生成包含数百个已启用或未启用状态的完整 .config。这也解释了为什么视频中的 .config 远长于 configs/mx6ul_topeet_emmc_defconfig。

.config 位于源码或指定输出目录的根部，文件名以 . 开头，所以普通 ls 默认不显示，使用 ls -a 才能看到。两种常见布尔状态是：

CONFIG_CMD_PING=y
# CONFIG_CMD_CDP is not set

第一行表示启用；第二行整行是 Kconfig 生成的注释形式，表示该配置为 n。因此原笔记所说的“赋值为 #”不准确，# 只是注释起始符。

正式构建时，顶层 Makefile 还会根据 .config 生成并包含 include/config/auto.conf、自动配置头文件等中间结果，使同一批配置既能影响 Makefile 选择，又能通过 CONFIG_* 宏影响 C 代码条件编译。.config 是配置链的核心输入，但不是唯一被编译器直接读取的文件。

.config 可以手动编辑，却可能制造不满足依赖的组合；课程使用 make menuconfig 修改更安全。U-Boot 的 Kconfig 迁移和配置目标说明可参见 U-Boot 官方 Kconfig 文档。

2.2.2.2 例题: 网络命令配置

课程用 ping 展示从配置到目标文件的完整对应关系：

1. eMMC 与 NAND 两份板级 defconfig 都包含 CONFIG_CMD_PING=y。
2. Kconfig 生成的 .config 中也出现 CONFIG_CMD_PING=y。
3. net/Makefile 包含 obj-$(CONFIG_CMD_PING) += ping.o。
4. 变量展开后成为 obj-y += ping.o，于是 net/ping.c 被编译为 net/ping.o，再纳入目录及最终链接目标。

如果该选项未启用，$(CONFIG_CMD_PING) 为空，该行不会把 ping.o 加入 obj-y。这才是“配置开关控制源码是否进入固件”的准确含义。

还要区分视频里出现的三个网络概念：

界面或规则	对应配置	实际含义
Networking support	CONFIG_NET	整体网络支持及其子菜单的总开关
Control TFTP timeout and count through environment	CONFIG_NET_TFTP_VARS	只控制能否用环境变量调整 TFTP 超时与重试次数
obj-$(CONFIG_CMD_NET) += tftp.o	CONFIG_CMD_NET	课程版本 net/Makefile 中把 tftp.o 纳入构建的规则

所以，视频按空格切换的是 Networking support 总开关，不能简单等同为“单独打开或关闭 TFTP 命令”。CONFIG_CMD_PING 的示例则是另一个更直接的命令级开关。

2.2.3 make menuconfig命令

正确命令是：

make menuconfig

它启动的是基于终端的字符界面，不是桌面图形窗口。课程环境中的旧版 U-Boot 使用 ncurses 构建并显示该界面，因此需要安装与系统匹配的 ncurses 开发包；若界面无法生成，还应同时检查构建工具、终端尺寸和报错信息，不能断言所有失败都只由 ncurses 缺失引起。

建议先执行正确的板级 defconfig，再进入菜单：

make mx6ul_topeet_emmc_defconfig
make menuconfig

视频界面中的基本操作如下：

操作	含义
上、下方向键	移动当前选项
Enter	进入带 ---> 的子菜单，或执行底部按钮
Space / Y / N	对可修改的布尔选项启用或禁用
左、右方向键	在底部的 Select、Exit、Help、Save、Load 等操作间移动
/	搜索配置符号或提示文字
[*]	当前布尔选项启用，通常生成 CONFIG_xxx=y
[ ]	当前布尔选项关闭

视频进入 Networking support，先用空格切换状态，再恢复原状，最后退出且不保存；因此演示的目的只是说明界面操作，没有证据表明它永久改变了课程编译配置。

保存会更新当前构建目录中的 .config。但再次运行 create.sh 时，开头的 make distclean 会删除它，随后又按厂商 defconfig 重建。若要保留定制配置，应先明确是只为本次构建保留 .config，还是要将经过审核的最小差异写回并版本管理到板级 defconfig，不能把临时生成文件当作唯一配置备份。

2.2.4 Kconfig文件

文件名应写作 Kconfig，大小写不能随意。顶层 Kconfig 只是一棵配置树的入口，它还通过 source 读取 arch/Kconfig、common/Kconfig、cmd/Kconfig、net/Kconfig、drivers/Kconfig 等子文件。因此，menuconfig 中的全部选项并非都写在根目录那一个文件里。

常见 Kconfig 语法作用如下：

关键字	作用
config NAME	定义普通配置符号，生成时通常对应 CONFIG_NAME
menuconfig NAME	定义一个配置符号，并提示前端把相关子项组织成独立菜单
bool、string、hex、int	定义值的类型；引号内文字可成为界面提示
default	指定默认值，但仍受依赖和其他规则约束
depends on	限制选项何时可见、可选
select	当前选项启用时选择另一个符号，应谨慎使用
help	为界面中的 Help 提供说明
menu / endmenu	显式组织菜单层次
source	继续读取另一个 Kconfig 文件

原笔记中“在 Kconfig 加一个选项，界面就一定多一个选项”过于绝对。只有带可见提示、依赖条件成立且被配置树读取到的条目，才会以可操作项出现在菜单中；无提示符号可能只由默认值或其他选项间接赋值。具体语法和依赖规则可查阅 Linux 官方 Kconfig Language，U-Boot 正是在此语言基础上构建自己的配置系统。

可以把四者的职责记成一句话：

defconfig 给出板级初始选择，Kconfig 定义“有哪些选择以及约束”，.config 保存“本次实际选择”，Makefile 决定“这些选择如何变成目标文件和镜像”。

三、课程总结

本节从厂商 create.sh 串起了 U-Boot 的配置与构建链：

• ARCH=arm 选择目标架构，CROSS_COMPILE 选择交叉工具链前缀；
• make distclean 会清除旧产物和配置，不只是删除几个配置文件；
• ./create.sh nand 选择 NAND 模板，不传 nand 则默认选择 eMMC 模板；
• defconfig 经 Kconfig 解析后生成完整 .config，不是简单逐行复制；
• .config 中的 CONFIG_CMD_PING=y 使 net/Makefile 的规则展开为 obj-y += ping.o；
• make menuconfig 是 ncurses 终端配置界面，保存结果写入 .config；
• Kconfig 负责配置项、菜单和依赖，Makefile/Kbuild 负责把最终配置转换成实际构建目标。

真正需要掌握的不是背下顶层 Makefile，而是能从一个配置符号出发，依次找到它的 Kconfig 定义、defconfig 初值、.config 结果、Makefile 规则和最终源文件。以后新增驱动或命令时，这条反查路径仍然适用。

校核依据：课程视频与配套 U-Boot 2016.03 源码；U-Boot Building with GCC、U-Boot Kconfig、Linux Kbuild Makefiles及 Linux Kconfig Language。