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U-BOOT中MAKEFILE详解  

2009-10-30 18:49:35|  分类: uboot |  标签: |举报 |字号 订阅

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U-BOOT是一个LINUX下的工程,在编译之前必须已经安装对应体系结构的交叉编译环境,这里只针对ARM,编译器系列软件为arm-linux-*。

U-BOOT的下载地址: http://sourceforge.net/projects/u-boot

我下载的是1.1.6版本,一开始在FTP上下载了一个次新版,结果编译失败。1.1.6是没问题的。

u-boot源码结构

    解压就可以得到全部u-boot源程序。在顶层目录下有18个子目录,分别存放和管理不同的源程序。这些目录中所要存放的文件有其规则,可以分为3类。

    第1类目录与处理器体系结构或者开发板硬件直接相关;

    第2类目录是一些通用的函数或者驱动程序;

    第3类目录是u-boot的应用程序、工具或者文档。

u-boot的源码顶层目录说明

目    录                特    性                解 释 说 明

board                  平台依赖          存放电路板相关的目录文件,

                                        例如:RPXlite(mpc8xx)、

                                        smdk2410(arm920t)、

                                        sc520_cdp(x86) 等目录

cpu                    平台依赖          存放CPU相关的目录文件

                                        例如:mpc8xx、ppc4xx、

                                        arm720t、arm920t、 xscale、i386等目录

lib_ppc                平台依赖          存放对PowerPC体系结构通用的文件,

                                        主要用于实现PowerPC平台通用的函数

lib_arm                平台依赖           存放对ARM体系结构通用的文件,

                                         主要用于实现ARM平台通用的函数

lib_i386               平台依赖           存放对X86体系结构通用的文件,

                                         主要用于实现X86平台通用的函数

include                通用                头文件和开发板配置文件,

                                          所有开发板的配置文件都在configs目录下

common               通用                通用的多功能函数实现

lib_generic            通用                通用库函数的实现

net                     通用                存放网络的程序

fs                      通用                存放文件系统的程序

post                    通用                存放上电自检程序

drivers                  通用                通用的设备驱动程序,主要有以太网接口的驱动

disk                     通用                硬盘接口程序

rtc                      通用                RTC的驱动程序

dtt                      通用                数字温度测量器或者传感器的驱动

examples               应用例程             一些独立运行的应用程序的例子,例如helloworld

tools                    工具                存放制作S-Record或者u-boot格式的映像等工具,

                                          例如mkimage

doc                      文档                开发使用文档

    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。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

8)最终生成的各种镜像文件:

ALL = $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND)

all:   $(ALL)

$(obj)u-boot.hex: $(obj)u-boot

   $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O ihex $< $@

$(obj)u-boot.srec: $(obj)u-boot

   $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O srec $< $@

$(obj)u-boot.bin: $(obj)u-boot

   $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O binary $< $@

#这里生成的是U-boot 的ELF文件镜像

$(obj)u-boot:   depend version $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBS) $(LDSCRIPT)

   UNDEF_SYM=`$(OBJDUMP) -x $(LIBS) |sed -n -e ''''''''''''''''''''''''''''''''s/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p''''''''''''''''''''''''''''''''|sort|uniq`;\

   cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \

    --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \

    -Map u-boot.map -o u-boot

分析一下最关键的u-boot ELF文件镜像的生成:

           @依赖目标depend :生成各个子目录的.depend文件,.depend列出每个目标文件的依赖文件。生成方法,调用每个子目录的make _depend。

depend dep:

   for dir in $(SUBDIRS) ; do $(MAKE) -C $$dir _depend ; done

@依赖目标version:生成版本信息到版本文件VERSION_FILE中。

version:

   @echo -n "#define U_BOOT_VERSION \"U-Boot " > $(VERSION_FILE); \

   echo -n "$(U_BOOT_VERSION)" >> $(VERSION_FILE); \

   echo -n $(shell $(CONFIG_SHELL) $(TOPDIR)/tools/setlocalversion \

    $(TOPDIR)) >> $(VERSION_FILE); \

   echo "\"" >> $(VERSION_FILE)

@伪目标SUBDIRS: 执行tools ,examples ,post,post\cpu 子目录下面的make文件。

SUBDIRS = tools \

   examples \

   post \

   post/cpu

.PHONY : $(SUBDIRS)

$(SUBDIRS):

   $(MAKE) -C $@ all

@依赖目标$(OBJS),即cpu/start.o

$(OBJS):

   $(MAKE) -C cpu/$(CPU) $(if $(REMOTE_BUILD),$@,$(notdir $@))

@依赖目标$(LIBS),这个目标太多,都是每个子目录的库文件*.a ,通过执行相应子目录下的make来完成:

$(LIBS):

   $(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@))

@依赖目标$(LDSCRIPT):

LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds

LDFLAGS += -Bstatic -T $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)

对于smdk2410,LDSCRIPT即连接脚本文件是board/smdk2410/u-boot.lds,定义了连接时各个目标文件是如何组织的。内容如下:

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")

/*OUTPUT_FORMAT("elf32-arm", "elf32-arm", "elf32-arm")*/

OUTPUT_ARCH(arm)

ENTRY(_start)

SECTIONS

{

. = 0x00000000;

. = ALIGN(4);

.text     :/*.text的基地址由LDFLAGS中-Ttext $(TEXT_BASE)指定*/

{                     /*smdk2410指定的基地址为0x33f80000*/

   cpu/arm920t/start.o (.text)         /*start.o为首*/

   *(.text)

}

. = ALIGN(4);

.rodata : { *(.rodata) }

. = ALIGN(4);

.data : { *(.data) }

. = ALIGN(4);

.got : { *(.got) }

. = .;

__u_boot_cmd_start = .;

.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }

__u_boot_cmd_end = .;

. = ALIGN(4);

__bss_start = .;

.bss : { *(.bss) }

_end = .;

}

@执行连接命令:

cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \

    --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \

    -Map u-boot.map -o u-boot

其实就是把start.o和各个子目录makefile生成的库文件按照LDFLAGS连接在一起,生成ELF文件u-boot 和连接时内存分配图文件u-boot.map。

9)对于各子目录的makefile文件,主要是生成*.o文件然后执行AR生成对应的库文件。如lib_generic文件夹Makefile:

LIB = $(obj)libgeneric.a

COBJS = bzlib.o bzlib_crctable.o bzlib_decompress.o \

   bzlib_randtable.o bzlib_huffman.o \

   crc32.o ctype.o display_options.o ldiv.o \

   string.o vsprintf.o zlib.o

SRCS := $(COBJS:.o=.c)

OBJS := $(addprefix $(obj),$(COBJS))

$(LIB): $(obj).depend $(OBJS) #项层Makefile执行make libgeneric.a

$(AR) $(ARFLAGS) $@ $(OBJS)

整个makefile剩下的内容全部是各种不同的开发板的*_config:目标的定义了。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

 

8)最终生成的各种镜像文件:

ALL = $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND)

all:  $(ALL)

$(obj)u-boot.hex: $(obj)u-boot

  $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O ihex $< $@

$(obj)u-boot.srec: $(obj)u-boot

  $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O srec $< $@

$(obj)u-boot.bin: $(obj)u-boot

  $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O binary $< $@

#这里生成的是U-boot 的ELF文件镜像

$(obj)u-boot:  depend version $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBS) $(LDSCRIPT)

  UNDEF_SYM=`$(OBJDUMP) -x $(LIBS) |sed  -n -e ''''''''''''''''''''''''''''''''s/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p''''''''''''''''''''''''''''''''|sort|uniq`;\

  cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \

   --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \

   -Map u-boot.map -o u-boot

分析一下最关键的u-boot ELF文件镜像的生成:

           @依赖目标depend :生成各个子目录的.depend文件,.depend列出每个目标文件的依赖文件。生成方法,调用每个子目录的make _depend。

depend dep:

  for dir in $(SUBDIRS) ; do $(MAKE) -C $$dir _depend ; done

@依赖目标version:生成版本信息到版本文件VERSION_FILE中。

version:

  @echo -n "#define U_BOOT_VERSION \"U-Boot " > $(VERSION_FILE); \

  echo -n "$(U_BOOT_VERSION)" >> $(VERSION_FILE); \

  echo -n $(shell $(CONFIG_SHELL) $(TOPDIR)/tools/setlocalversion \

    $(TOPDIR)) >> $(VERSION_FILE); \

  echo "\"" >> $(VERSION_FILE)

@伪目标SUBDIRS: 执行tools ,examples ,post,post\cpu 子目录下面的make文件。

SUBDIRS = tools \

   examples \

   post \

   post/cpu

.PHONY : $(SUBDIRS)

$(SUBDIRS):

  $(MAKE) -C $@ all

@依赖目标$(OBJS),即cpu/start.o

$(OBJS):

  $(MAKE) -C cpu/$(CPU) $(if $(REMOTE_BUILD),$@,$(notdir $@))

@依赖目标$(LIBS),这个目标太多,都是每个子目录的库文件*.a ,通过执行相应子目录下的make来完成:

$(LIBS):

  $(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@)) 

@依赖目标$(LDSCRIPT):

LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds

LDFLAGS += -Bstatic -T $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)

对于smdk2410,LDSCRIPT即连接脚本文件是board/smdk2410/u-boot.lds,定义了连接时各个目标文件是如何组织的。内容如下:

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")

/*OUTPUT_FORMAT("elf32-arm", "elf32-arm", "elf32-arm")*/

OUTPUT_ARCH(arm)

ENTRY(_start)

SECTIONS

{

 . = 0x00000000;

 . = ALIGN(4);

 .text    :/*.text的基地址由LDFLAGS中-Ttext $(TEXT_BASE)指定*/

 {                      /*smdk2410指定的基地址为0x33f80000*/

   cpu/arm920t/start.o (.text)         /*start.o为首*/

   *(.text)

 }

 . = ALIGN(4);

 .rodata : { *(.rodata) }

 . = ALIGN(4);

 .data : { *(.data) }

 . = ALIGN(4);

 .got : { *(.got) }

 . = .;

 __u_boot_cmd_start = .;

 .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }

 __u_boot_cmd_end = .;

 . = ALIGN(4);

 __bss_start = .;

 .bss : { *(.bss) }

 _end = .;

}

@执行连接命令:

cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \

   --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \

   -Map u-boot.map -o u-boot

其实就是把start.o和各个子目录makefile生成的库文件按照LDFLAGS连接在一起,生成ELF文件u-boot 和连接时内存分配图文件u-boot.map。

9)对于各子目录的makefile文件,主要是生成*.o文件然后执行AR生成对应的库文件。如lib_generic文件夹Makefile:

LIB = $(obj)libgeneric.a

COBJS = bzlib.o bzlib_crctable.o bzlib_decompress.o \

   bzlib_randtable.o bzlib_huffman.o \

   crc32.o ctype.o display_options.o ldiv.o \

   string.o vsprintf.o zlib.o

SRCS  := $(COBJS:.o=.c)

OBJS := $(addprefix $(obj),$(COBJS))

$(LIB): $(obj).depend $(OBJS) #项层Makefile执行make libgeneric.a

 $(AR) $(ARFLAGS) $@ $(OBJS)

整个makefile剩下的内容全部是各种不同的开发板的*_config:目标的定义了。

概括起来,工程的编译流程也就是通过执行执行一个make *_config传入ARCH,CPU,BOARD,SOC参数,mkconfig根据参数将include头文件夹相应的头文件夹连接好,生成config.h。然后执行make分别调用各子目录的makefile 生成所有的obj文件和obj库文件*.a.  最后连接所有目标文件,生成镜像。不同格式的镜像都是调用相应工具由elf镜像直接或者间接生成的。

剩下的工作就是分析U-Boot源代码了。

概括起来,工程的编译流程也就 是通过执行执行一个make *_config传入ARCH,CPU,BOARD,SOC参数,mkconfig根据参数将include头文件夹相应的头文件夹连接好,生成 config.h。然后执行make分别调用各子目录的makefile 生成所有的obj文件和obj库文件*.a. 最后连接所有目标文件,生成镜像。不同格式的镜像都是调用相应工具由elf镜像直接或者间接生成的。

1. 粗读代码

首先,凭经验结合调试器,对从系统上电到u-boot启动完成整个过程做了一次跟踪,了解u-boot执行的大致路线:

u-boot-1.1.4/cpu/arm920t/start.S:首先初始化CPU、内存、异常/中断向量表等;

u-boot-1.1.4/lib_arm/board.c:重新初始化主频和外设;

u-boot-1.1.4/common/main.c:启动shell。

有 了这些初步了解,接下来就按次序,将这几个关键文件以及里面的函数扫一遍;再接下来,结合分析Makefile文件,了解它是怎样实现多平台配置的;到 此,对u-boot 基本就有个完整的概貌了。下一步可以进入深入阅读阶段,至上而下或至下而上阅读都可以,重点是理解掌握那些靠近底层的抽象数据结构,它们是整个上层应用的 基础,其实不外乎是一些链表及对它们进行各种操作的函数。

2. 分析Makefile

从上面的描述可知,其实我最先看的并不是Makefile,但从逻辑上来说,它是系统最基本的框架,所以还是放在前面来分析。

2.1 u-boot-1.1.4/Makefile

它负责配置u-boot的编译方式,具体说来包括:使用何种指令集,需包含哪些接口驱动、库等。

Makefile的内容从上到下分别是:分定义编译环境:使用何种编译器、编译方式、目标文件的生成及它们最终镜像中的链接次序等。下面对Makefile代码作注:

2.2 u-boot-1.1.4/mkconfig

它根据Makefile是相关的板卡定义,生成config.mk文件,即make xxx_config实际上就是调用它完成的。

注意一下u-boot对板卡的分类方法:

Target:宿主机平台

Architecture:定义芯片架构(如MIPS、POWERPC、ARM等)

CPU:定义芯片指令集版本(如ARM7、ARM9、ARM11等)

Board:芯片厂商,它细分为两类

[VENDOR]:按厂商划分(如AT9200、S3C44B0等)

[SOC]:按SOC类型(如S3C2440、S3C2410等)

2.3 u-boot-1.14/config.mk

应 该说这才是真正的Makefile,以上介绍的两个脚本完成了环境配置之后,在该文件中才定义具本的编译规则,所以你会发现在各个子模块(board、 cpu、lib_xxx、net、disk...)目录中的Makefile第一句就是:include $(TOPDIR)/config.mk

附:对u-boot-1.1.4/Makefile文件的简单注释

#检查宿主机环境

HOSTARCH := $(shell uname -m | \

sed -e s/i.86/i386/ \

-e s/sun4u/sparc64/ \

......

#如果include/config.mk文件已存在,就从里面获取目标板构架信息,

#否则就要执行make xxx_config来生成该文件

ifeq (include/config.mk,$(wildcard include/config.mk))

# load ARCH, BOARD, and CPU configuration

include include/config.mk

......

#定义交叉编译器

ifndef CROSS_COMPILE

ifeq ($(HOSTARCH),ppc)

CROSS_COMPILE =

......

# U-Boot objects....order is important (i.e. start must be first)

#针对不同架构,安排目标文件的布局

OBJS = cpu/$(CPU)/start.o

ifeq ($(CPU),i386)

OBJS += cpu/$(CPU)/start16.o

......

#最后是针对类板卡的生成特定的配置文件,实现不同的编译方案。

#========================================================================

# PowerPC

#========================================================================

#########################################################################

## MPC5xx Systems

#########################################################################

canmb_config: unconfig

@./mkconfig -a canmb ppc mpc5xxx canmb

cmi_mpc5xx_config: unconfig

附:

当你的GNU Make从3.80升级到3.81时,会遇到“*** No rule to make target `xxxxxx'......”类似提示而无法完成编译,只需将该目标文件所在的目录中的Makefile时间更新一下,重新编译即可。

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