原创 u-boot编译过程

 2009-4-16 15:31  5982 9 7 分类: MCU/ 嵌入式

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现在介绍一下u-boot的编译过程，这里用的uboot版本是U-Boot 2008.10,硬件用smdk2410，这个板子用得比较普遍，uboot已经有对其的支持。通过我们对编译过程和代码的了解，我们也容易用uboot支持我们自己需要的硬件。

编译命令非常简单：
    make smdk2410_config （生成配置）
    make all （生成最终文件）
当然，更好的做法是把编译出的文件生成到另外一个目录，并make clean如：
    export BUILD_DIR=../tmp
    make distclean
    make smdk2410_config
    make all

现在，我们可以来看看Makefile，u-boot的Makefile文件非常大。但是，其结构却并不复杂。
u-boot已经支持了很多硬件，前半部分是共用部分，编译出最终的uboot可执行文件。
而后半部分，是为各种不同的硬件进行配置，每种硬件有一个目标，每个的做法都非常类似，我们用到的是：
smdk2410_config    :    unconfig
    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

这里的 MKCONFIG    := $(SRCTREE)/mkconfig
实际上是调用脚本mkconfig，而这个脚本做的工作简单如下：

建立config.mk文件
    echo "ARCH   = $2" > config.mk
    echo "CPU    = $3" >> config.mk
    echo "BOARD = $4" >> config.mk
    echo "VENDOR = $5" >> config.mk
    echo "SOC    = $6" >> config.mk
建立config.h
    echo "#include <configs/$1.h>" >>config.h

在这里$1-$6的值分别是：smdk2410 arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

而执行了 make smdk2410_config 之后，就生成了相应的config.mk，config.h两个文件。
在config.mk文件中，定义了相应硬件信息： ARCH CPU BOARD VENDOR SOC
在config.h文件中，包含了相应硬件的头文件smdk2410.h ，位于include\configs目录下。
如果新建自己的硬件项目，那么也需要建立相应的头文件在这个地方。
这样，uboot的配置已经生成，下一次介绍make all的过程。

接着上次，这次介绍make all的过程。
首先，介绍一下生成的config.mk 和 config.h如何使用，得到正确配置的。

config.mk直接被include到Makefile来,并使用其定义如下：
    include $(obj)include/config.mk
    export    ARCH CPU BOARD VENDOR SOC
这样可以直接选择需要编译的模块，例如：
    LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
    LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
    LIBBOARD = board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
config.h被include/common.h所包含，而它有包含了相应硬件的头文件。
    common.h <--- config.h <--- smdk2410.h
除了在源程序中，使用这些头文件的定义之外，uboot还有一个脚本通过解析common.h以及其包含的所有头文件信息，来生成配置信息如下形式：
    CONFIG_BAUDRATE=115200
    CONFIG_NETMASK="255.255.255.0"
    CONFIG_DRIVER_CS8900=y
    CONFIG_ARM920T=y
    CONFIG_RTC_S3C24X0=y
    CONFIG_CMD_ELF=y

而头文件的定义的形式如下，对比可以看出脚本的工作原理。
    #define CONFIG_BAUDRATE        115200
    #define CONFIG_NETMASK          255.255.255.0
    #define CONFIG_DRIVER_CS8900    1    /* we have a CS8900 on-board */
    #define CONFIG_ARM920T        1    /* This is an ARM920T Core    */
    #define    CONFIG_RTC_S3C24X0    1
    #define CONFIG_CMD_ELF

通过这样，uboot可以自动得到一个模块选择的配置功能。如果我们需要添加什么定义或者功能，也可以在相应的头文件中加入定义实现。

现在，配置已经得到，就看最后的编译流程。
编译分为五大部分，分别如下：
    1. $(SUBDIRS) 工具，例子等，包括目录：tools examples api_examples
    2. $(OBJS) 启动模块 cpu/arm920t/start.o
    3. $(LIBBOARD) 板子支持模块 board/smdk2410/libsmdk2410.a
    4. $(LIBS)     其他模块，有诸如以下模块：
            cpu/arm920t/libarm920t.a
            cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a
            lib_arm/libarm.a
            fs/jffs2/libjffs2.a
            fs/yaffs2/libyaffs2.a
            net/libnet.a
            disk/libdisk.a
            drivers/bios_emulator/libatibiosemu.a
            drivers/mtd/libmtd.a
            drivers/net/libnet.a
            drivers/net/phy/libphy.a
            drivers/net/sk98lin/libsk98lin.a
            drivers/pci/libpci.a
            common/libcommon.a /

    5. $(LDSCRIPT) 链接脚本

编译完成这五部分，链接成elf格式的u-boot文件，最后通过objcopy -O binary命令将elf格式转换成为raw binary格式的文件u-boot.bin就可以烧到板子上使用了。