Bcm96xx 系列芯片 SDK介绍(一)

Bcm96xx系列SDK支持的芯片从代码的target目录就可以看出63186362 63268 6328 6368 6818 6818O 6838O 68500 等芯片。此SDK使用的Linux内核版本算是比较高的了Linux3.4

Broadcom的网站提供下载:bcm963xx_4.14L.04_data_src.tar.gz


1 目录结构

bcmdrivers/ -- broadcom 的驱动包括开源公开的和私有不公开的

cfe/ -- broadcom 芯片的boot代码

data-model/ -- 一些xmltxt形式的业务配置文件

docs/ -- 关于sdk的一些文档放在这里

hostTools/ -- 版本生成和制作工具的源码

images/-- 存放生成的版本文件

kernel/ -- linux内核代码

release/ -- 一些lisence copyright release 等说明及pl脚本

shared/ -- 包含cfebcmdrivers都需要用到的驱动代码

targets/ -- 包含芯片目录,文件系统,bcm的内核配置文件以及版本文件等

userspace/ -- 应用层代码都在这里


底层驱动开发者需要关注bcmdrivers目录和kernel目录,而上层应用开发者需要关注userspace目录的代码。若要更改Boot则需要关注cfe目录,它里面存放了boot的源代码。版本制作则需要关注hostTools目录及targets目录,前者包含制作版本工具的源码,而后者包含了文件系统生成的来源,当然docs目录下的文档是每个新手开发者一开始就要学习的。


需要说明的是以上的目录并不包括编译工具链,其编译工具链是单独发布的,我的编译工具链放置在这里:

/opt/toolchains/crosstools-mips-gcc-4.6-linux-3.4-uclibc-0.9.32-binutils-2.21



2 编译架构

从目录结构可以大致的了解SDK整体的代码组织结构,而编译架构则是更深入了解SDK层次的直接途径,包括驱动和应用层代码的层次结构、哪些代码在用哪些代码未用,Linux内核的宏配置,文件系统如何制作,版本文件如何生成,应用层的CMS如何运转,如何在现有SDK上新增驱动代码和应用层代码,以及如何配置它们的编译。SDK的编译可以整编,也可以增量编译。

整体编译命令:

makePROFILE=xxxx

这里的xxxx就是target目录下的子目录,如makePROFILE=96838GWO

其中96838GWOtarget目录下的一个子目录,上述编译命令的结果是编译出适合在BCM68380芯片上运行的版本。


增量编译命令:
makePROFILE=xxxx cfe --
表示编译
boot

makePROFILE=xxxx kernelbuild --表示编译linux内核

makePROFILE=xxxx modbuild --表示编译内核模块

makePROFILE=xxxx userspace --表示编译应用层代码


上面的增量编译命令使用后,如果要生成版本则都还有使用下面的版本生产编译命令

makePROFILE=xxxx buildimage --表示生成版本文件


生成的版本文件保存在targets/xxxx/目录下,名如xxxx_nand_cferom_fs_image_128_jffs2.w


如何利用版本文件对单板进行升级比较简单,就不再这里讲解了。下面我们进入编译架构,即Makefile的解析。对于编译架构的分析,最好是一边看Makefile,一边看编译log来分析,否则单单阅读makefile太乏味了。


在解析编译架构之前,先概要的说明整个编译的流程:

1首先,检查编译环境,检查传入的PROFILE变量是否与上次编译时一致,等等检查

2创建target/fs.install目录下的子目录,后期文件系统的制作与这个目录有关。

3创建linux内核include目录的ln链接

4生成linux内核配置文件defconfig,并使用此配置文件编译linux内核

5编译linux内核模块.ko

6编译data-model

7编译userspace,各个应用层的程序,busybox等。

8编译hosttool,文件系统制作工具,版本生产工具,部分放入文件系统的小程序等

9最后生成文件系统,生成版本。


接着直接开始剖析Makefile

编译的入口是顶层目录下的Makefile文件,同目录的make.commonmake.deprulesversion.makemake.modsw都直接或者间接的includeMakefile中,这几个文件都非常重要,make.common定义了大堆的变量来表示编译工具链,编译目录,编译库文件,编译头文件,编译目标,编译选项等,贯穿编译的始终,其重要性不言而喻。make.deprules定义了*.c文件到*.d文件的生成规则,make.version中定义了sdk版本信息,make.modsw定义了一些编译目标。


编译入口:

make编译命令会编译Makefile内遇到的第一个目标:

all:prebuild_checks all_postcheck1


明显all目标依赖于其它两个目标prebuild_checksall_postcheck1

all_postcheck1目标又依赖于一大堆的其他目标

all_postcheck1:profile_saved_check sanity_check \

create_installkernelbuild modbuild kernelbuildlite \

userspace gdbserver vodsl dectd hosttools buildimage


我们先将其放在一边来看看prebuild_checks目标这个目标在Makefile中并不存在而是在make.common但别忘了Makefile包含了make.common

BUILD_DIR= $(shell pwd)

include$(BUILD_DIR)/make.common


这样Makefile也就包含make.common中定义的prebuild_checks目标

prebuild_checks:

@echo"shell is $(SHELL). Bash version is $(shell echo$$BASH_VERSION)"

@if[ -z "$(shell echo $$BASH_VERSION)" ]; then \

echo"***************************************************"; \

echo"ERROR: $(SHELL) does not invoke bash shell"; \

echo"***************************************************"; \

exit1; \

fi


....



prebuild_checks这个目录定义的动作较长但最终作用就是检查编译环境版本信息等编译log上可以看出

shellis /bin/sh. Bash version is 4.1.2(1)-release

Checkingbcm tools version

Rel1.0

Checkingmake version

3.81

Checkinghost kernel version

2.6.32-358.el6.x86_64

Checkingautomake version:

1.11.1

Checkingautoconf version:

2.63

Checkingtar version:

1.24

Checkingpatch version:

2.6


profile_saved_checksanity_check 目标都是对于PROFILE的检查比如如果不给PROFIEL参数则使用上次编译时的PROFIEL参数再比如如果两次编译给出的PROFIEL不同则会提示。


因此上述几个**_check目标就是编译流程所讲的1



接着,create_install目标的规则

create_install:

mkdir-p $(PROFILE_DIR)/fs.install/etc

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/bin

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/lib

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/etc/snmp

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/etc/iproute2

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/opt/bin

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/opt/modules

mkdir-p $(INSTALL_DIR)/opt/scripts


其目的是创建文件系统目录,在版本制作时会间接使用此目录制作文件系统。

这是介绍的编译流程所讲的2


kernelbuild:kernellinks $(BCM_SWVERSION_FILE)

$(callpre_kernelbuild)

cd$(KERNEL_DIR); $(MAKE) -j $(ACTUAL_MAX_JOBS)



definepre_kernelbuild

@echo

@echo-------------------------------------------

@echo... starting kernel build at $(KERNEL_DIR)

@echoKERNEL_CHECK_FILE is $(KERNEL_CHECK_FILE)

@echoPROFILE_KERNEL_VER is $(PROFILE_KERNEL_VER)

@cd$(INC_KERNEL_BASE); \

if[ ! -e $(KERNEL_DIR)/$(KERNEL_CHECK_FILE) ]; then \

echo "Untarring original Linux kernel source:$(LINUX_ZIP_FILE)"; \

(tar xkfpj $(LINUX_ZIP_FILE) 2> /dev/null || true); \

fi

$(GENDEFCONFIG_CMD)$(PROFILE_PATH) ${MAKEFLAGS}

cd$(KERNEL_DIR); \

cp-f $(KERNEL_DIR)/arch/mips/defconfig $(KERNEL_DIR)/.config; \

$(MAKE)oldconfig;

endef


上面的$(GENDEFCONFIG_CMD)$(PROFILE_PATH) ${MAKEFLAGS} 命令用来生成defconfig文件。

然后将defconfig拷贝为linux内核默认配置文件.config,然后编译oldconfig目标即利用configKconfig生成内核宏。


再接着kernelbuild进入到linux内核目录开始编译linux内核vmlinux。具体如何编译内核的过程这里就不详细讲述了,有兴趣的可以查看专门讲述linux内核编译的说明。


以上就是我们讲述的编译流程的4



modbuild:

@echo"******************** Starting modbuild ********************";

cd$(KERNEL_DIR); $(MAKE) -j $(ACTUAL_MAX_JOBS) modules &&$(MAKE) modules_install

直接解释了我们讲述的编译流程的5,编译生成内核模块.ko文件


userspace:sanity_check create_install data-model $(BCM_SWVERSION_FILE)kernellinks

@echo"MAKING USERSPACE"

$(MAKE)-j $(ACTUAL_MAX_JOBS) -C userspace


直接解释了我们讲述的编译流程的 7,即编译userspace目录下的子目录,生成各个应用程序


hosttools:

$(MAKE)-C $(HOSTTOOLS_DIR)


直接解释了我们讲述的编译流程的 8


buildimage:kernelbuild libcreduction gen_credits

cd$(TARGETS_DIR); $(HOSTTOOLS_DIR)/fakeroot/fakeroot ./buildFS2

...


这里一系列的动作用来生成文件系统和版本,解释了我们讲述的编译流程的 9


至此整个的编译流程就讲解完了。


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