uboot编译过程详细分析

　　一、uboot编译和生成文件

　　说明

　　现在的uboot已经做得和kernel很像，最主要的一点是，uboot也使用了dtb的方法，将设备树和代码分离开来（当然可以通过宏来控制）。

　　project-x/u-boot/configs/tiny210_defconfig

　　CONFIG_OF_CONTROL=y

　　// 用于表示是否使用了dtb的方式

　　CONFIG_OF_SEPARATE=y

　　// 是否将dtb和uboot分离表一

　　所以在uboot的编译中，和spl的最大区别是还要编译dtb。 （前面我们将的spl是没有使用dtb的，当然好像也可以使用dtb，只是我没有试过）。

　　U-Boot编译命令

　　对于mini2440开发板，编译U-Boot需要执行如下的命令：

　　$ make mini2440_config

　　$ make all

　　使用上面的命令编译U-Boot，编译生成的所有文件都保存在源代码目录中。为了保持源代码目录的干净，可以使用如下命令将编译生成的文件输出到一个外部目录，而不是在源代码目录中，下面的2种方法都将编译生成的文件输出到 /tmp/build目录：

　　$ export BUILD_DIR=/tmp/build

　　$ make mini2440_config

　　$ make all

　　或

　　$ make O=/tmp/build mini2440_config （注意是字母O，而不是数字0）

　　$ make all

　　为了简化分析过程，方便读者理解，这里主要针对第一种编译方式（目标输出到源代码所在目录）进行分析。

　　uboot编译流程

　　编译整体流程

　　根据一、2生成的文件说明可知简单流程如下：

　　（1）各目录下built-in.o的生成

　　源文件、代码文件编译、汇编目标文件同目录目标文件连接built-in目标文件

　　（2）由所有built-in.o以u-boot.lds为连接脚本通过连接来生成u-boot

　　built-in目标文件以u-boot.lds为连接脚本进行统一连接u-boot

　　（3）由u-boot生成u-boot-nodtb.bin

　　u-bootobjcopy动作去掉符号信息表u-boot-nodtb.bin

　　（4）由生成uboot的dtb文件

　　dts文件dtc编译、打包dtb文件u-boot.dtb

　　（5）由u-boot-nodtb.bin和u-boot.dtb生成u-boot-dtb.bin

　　u-boot-nodtb.bin和u-boot.dtb追加整合两个文件u-boot-dtb.bin

　　（6）由u-boot-dtb.bin复制生成u-boot.bin

　　u-boot-dtb.bin复制u-boot.bin

　　U-Boot配置、编译、连接过程

　　U-Boot开头有一些跟主机软硬件环境相关的代码，在每次执行make命令时这些代码都被执行一次。

　　1. U-Boot配置过程

　　（1）定义主机系统架构

　　HOSTARCH ：= $（shell uname -m | \

　　sed-e s/i.86/i386/ \

　　-e s/sun4u/sparc64/ \

　　-e s/arm.*/arm/ \

　　-e s/sa110/arm/ \

　　-e s/powerpc/ppc/ \

　　-e s/ppc64/ppc/ \

　　-e s/macppc/ppc/）

　　“sed –e”表示后面跟的是一串命令脚本，而表达式“s/abc/def/”表示要从标准输入中，查找到内容为“abc”的，然后替换成“def”。其中“abc”表达式用可以使用“。”作为通配符。

　　命令“uname –m”将输出主机CPU的体系架构类型。作者的电脑使用Intel Core2系列的CPU，因此“uname–m”输出“i686”。“i686”可以匹配命令“sed -e s/i.86/i386/”中的“i.86”，因此在作者的机器上执行Makefile，HOSTARCH将被设置成“i386” 。

　　（2）定义主机操作系统类型

　　HOSTOS ：= $（shell uname -s | tr‘［：upper：］’ ‘［：lower：］’ | \

　　sed -e ‘s/cygwin.*/cygwin/’）

　　“uname –s”输出主机内核名字，作者使用Linux发行版Ubuntu9.10，因此“uname –s”结果是“Linux”。“tr ‘［：upper：］’ ‘［：lower：］’”作用是将标准输入中的所有大写字母转换为响应的小写字母。因此执行结果是将HOSTOS设置为“linux”。

　　（3）定义执行shell脚本的shell

　　# Set shell to bash if possible， otherwisefall back to sh

　　SHELL ：= $（shell if ［ -x“

　　BASH”］;thenecho

　　BASH; \

　　elseif ［ -x /bin/bash ］; then echo /bin/bash; \

　　elseecho sh; fi; fi）

　　“$$BASH”的作用实质上是生成了字符串“$BASH”（前一个$号的作用是指明第二个$是普通的字符）。若执行当前Makefile的shell中定义了“$BASH”环境变量，且文件“$BASH”是可执行文件，则SHELL的值为“$BASH”。否则，若“/bin/bash”是可执行文件，则SHELL值为“/bin/bash”。若以上两条都不成立，则将“sh”赋值给SHELL变量。

　　由于作者的机器安装了bash shell，且shell默认环境变量中定义了“$BASH”，因此SHELL 被设置为$BASH 。

　　（4）设定编译输出目录

　　ifdef O

　　ifeq （“$（origin O）”，“command line”）

　　BUILD_DIR ：= $（O）

　　endif

　　endif

　　函数$（ origin， variable） 输出的结果是一个字符串，输出结果由变量variable定义的方式决定，若variable在命令行中定义过，则origin函数返回值为“command line”。假若在命令行中执行了“exportBUILD_DIR=/tmp/build”的命令，则“$（origin O）”值为“command line”，而BUILD_DIR被设置为“/tmp/build”。

　　ifneq （$（BUILD_DIR），）

　　saved-output ：= $（BUILD_DIR）

　　# Attempt to create a output directory.

　　$（shell ［ -d ${BUILD_DIR} ］ || mkdir -p${BUILD_DIR}）

　　若${BUILD_DIR}表示的目录没有定义，则创建该目录。

　　# Verify if it was successful.

　　BUILD_DIR ：= $（shell cd $（BUILD_DIR）&& /bin/pwd）

　　$（if $（BUILD_DIR），，$（error output directory“$（saved-output）” does not exist））

　　endif # ifneq （$（BUILD_DIR），）

　　若$（BUILD_DIR）为空，则将其赋值为当前目录路径（源代码目录）。并检查$（BUILD_DIR）目录是否存在。

　　OBJTREE ：=$（if $（BUILD_DIR），$（BUILD_DIR），$（CURDIR））

　　SRCTREE ：=$（CURDIR）

　　TOPDIR ：=$（SRCTREE）

　　LNDIR ：=$（OBJTREE）

　　… …

　　MKCONFIG ：=$（SRCTREE）/mkconfig

　　… …

　　ifneq （$（OBJTREE），$（SRCTREE））

　　obj ：= $（OBJTREE）/

　　src ：= $（SRCTREE）/

　　else

　　obj ：=

　　src ：=

　　endif

　　CURDIR变量指示Make当前的工作目录，由于当前Make在U-Boot顶层目录执行Makefile，因此CURDIR此时就是U-Boot顶层目录。

　　执行完上面的代码后， SRCTREE，src变量就是U-Boot代码顶层目录，而OBJTREE，obj变量就是输出目录，若没有定义BUILD_DIR环境变量，则SRCTREE，src变量与OBJTREE，obj变量都是U-Boot源代码目录。而MKCONFIG则表示U-Boot根目录下的mkconfig脚本。