u-boot编译过程理解

u-boot编译过程理解

u-boot的源代码包含对几十种处理器、数百种开发板的支持。可是对于特定的开发板，配置编译过程只需要其中部分程序。这里具体以S3C2410 & arm920t处理器为例，具体分析S3C2410处理器和开发板所依赖的程序，以及u-boot的通用函数和工具。
　　
　　编译
　　
　　以smdk_2410板为例，编译的过程分两部：
　　
　　# make smdk2410_config
　　# make
　　
　　顶层Makefile分析
　　
　　要了解一个LINUX工程的结构必须看懂Makefile，尤其是顶层的，没办法，UNIX世界就是这么无奈，什么东西都用文档去管理、配置。首先在这方面我是个新手，时间所限只粗浅地看了一些Makefile规则。
　　
　　以smdk_2410为例，顺序分析Makefile大致的流程及结构如下：
　　
　　1) Makefile中定义了源码及生成的目标文件存放的目录,目标文件存放目录BUILD＿DIR可以通过make O=dir 指定。如果没有指定，则设定为源码顶层目录。一般编译的时候不指定输出目录，则BUILD＿DIR为空。其它目录变量定义如下：
　　
　　#OBJTREE和LNDIR为存放生成文件的目录，TOPDIR与SRCTREE为源码所在目录
　　OBJTREE := $(if $(BUILD_DIR),$(BUILD_DIR),$(CURDIR))
　　SRCTREE := $(CURDIR)
　　TOPDIR := $(SRCTREE)
　　LNDIR := $(OBJTREE)
　　export TOPDIR SRCTREE OBJTREE
　　
　　2）定义变量MKCONFIG：这个变量指向一个脚本，即顶层目录的mkconfig。
　　
　　MKCONFIG := $(SRCTREE)/mkconfig
　　export MKCONFIG
　　
　　在编译U－BOOT之前，先要执行
　　
　　# make smdk2410_config
　　
　　smdk2410_config是Makefile的一个目标，定义如下：
　　
　　smdk2410_config : unconfig
　　 @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0
　　
　　 unconfig::
　　 @rm -f $(obj)include/config.h $(obj)include/config.mk \
　　 $(obj)board/*/config.tmp $(obj)board/*/*/config.tmp
　　
　　显然，执行# make smdk2410_config时，先执行unconfig目标，注意不指定输出目标时，obj，src变量均为空，unconfig下面的命令清理上一次执行make *_config时生成的头文件和makefile的包含文件。www.bkjia.com主要是include/config.h 和include/config.mk文件。
　　
　　然后才执行命令
　　
　　 @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0
　　MKCONFIG 是顶层目录下的mkcofig脚本文件，后面五个是传入的参数。
　　
　　对于smdk2410_config而言，mkconfig主要做三件事：
　　
　　在include文件夹下建立相应的文件（夹）软连接，
　　
　　#如果是ARM体系将执行以下操作：
　　#ln -s asm-arm asm
　　
　　#ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch
　　#ln -s proc-armv asm-arm/proc
　　
　　生成Makefile包含文件include/config.mk，内容很简单，定义了四个变量：
　　
　　ARCH = arm
　　CPU = arm920t
　　BOARD = smdk2410
　　SOC = s3c24x0
　　
　　生成include/config.h头文件，只有一行：
　　
　　/* Automatically generated - do not edit */
　　＃i nclude "config/smdk2410.h"
　　
　　
　　mkconfig脚本文件的执行至此结束，继续分析Makefile剩下部分。
　　
　　3）包含include/config.mk，其实也就相当于在Makefile里定义了上面四个变量而已。
　　
　　4) 指定交叉编译器前缀：
　　
　　ifeq ($(ARCH),arm)#这里根据ARCH变量，指定编译器前缀。
　　CROSS_COMPILE = arm-linux-
　　endif
　　
　　5)包含config.mk:
　　
　　#包含顶层目录下的config.mk，这个文件里面主要定义了交叉编译器及选项和编译规则
　　# load other configuration
　　include $(TOPDIR)/config.mk
　　
　　下面分析config.mk的内容：
　　
　　　　　＠包含体系，开发板，CPU特定的规则文件：
　　
　　ifdef ARCH　#指定预编译体系结构选项
　　sinclude $(TOPDIR)/$(ARCH)_config.mk # include architecture dependend rules
　　endif
　　ifdef CPU #定义编译时对齐，浮点等选项
　　sinclude $(TOPDIR)/cpu/$(CPU)/config.mk # include CPU specific rules
　　endif
　　ifdef SOC #没有这个文件
　　sinclude $(TOPDIR)/cpu/$(CPU)/$(SOC)/config.mk # include SoC specific rules
　　endif
　　
　　ifdef BOARD　#指定特定板子的镜像连接时的内存基地址，重要！
　　sinclude $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/config.mk # include board specific rules
　　endif
　　
　　＠定义交叉编译链工具
　　
　　
　　# Include the make variables (CC, etc...)
　　#
　　AS = $(CROSS_COMPILE)as
　　LD = $(CROSS_COMPILE)ld
　　CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
　　CPP = $(CC) -E
　　AR = $(CROSS_COMPILE)ar
　　NM = $(CROSS_COMPILE)nm
　　STRIP = $(CROSS_COMPILE)strip
　　OBJCOPY = $(CROSS_COMPILE)objcopy
　　OBJDUMP = $(CROSS_COMPILE)objdump
　　RANLIB = $(CROSS_COMPILE)RANLIB
　　
　　＠定义AR选项ARFLAGS，调试选项DBGFLAGS，优化选项OPTFLAGS
　　
　　　预处理选项CPPFLAGS，C编译器选项CFLAGS，连接选项LDFLAGS
　　
　　　LDFLAGS += -Bstatic -T $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)　#指定了起始地址TEXT_BASE
　　
　　＠指定编译规则：
　　
　　$(obj)%.s: %.S
　　 $(CPP) $(AFLAGS) -o $@ $<
　　$(obj)%.o: %.S
　　 $(CC) $(AFLAGS) -c -o $@ $<
　　$(obj)%.o: %.c
　　 $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
　　
　　回到顶层makefile文件：
　　
　　6）U-boot需要的目标文件。
　　
　　OBJS = cpu/$(CPU)/start.o # 顺序很重要，start.o必须放第一位
　　
　　7）需要的库文件：
　　
　　LIBS = lib_generic/libgeneric.a
　　LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
　　LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
　　ifdef SOC
　　LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
　　endif
　　LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
　　LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a \
　　 fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a
　　LIBS += net/libnet.a
　　LIBS += disk/libdisk.a
　　LIBS += rtc/librtc.a
　　LIBS += dtt/libdtt.a
　　LIBS += drivers/libdrivers.a
　　LIBS += drivers/nand/libnand.a
　　LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
　　LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
　　LIBS += post/libpost.a post/cpu/libcpu.a
　　LIBS += common/libcommon.a
　　LIBS += $(BOARDLIBS)
　　
　　LIBS := $(addprefix $(obj),$(LIBS))
　　.PHONY : $(LIBS)
　　
　　根据上面的include/config.mk文件定义的ARCH、CPU、BOARD、SOC这些变量。硬件平台依赖的目录文件可以根据这些定义来确定。SMDK2410平台相关目录及对应生成的库文件如下。
　　 board/smdk2410/ ：库文件board/smdk2410/libsmdk2410.a
　　 cpu/arm920t/ ：库文件cpu/arm920t/libarm920t.a
　　 cpu/arm920t/s3c24x0/ : 库文件cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a
　　 lib_arm/ : 库文件lib_arm/libarm.a
　　 include/asm-arm/ :下面两个是头文件。
　　 include/configs/smdk2410.h

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