u-boot中的Makefile

　　在windos下，pc机上电之后，BIOS会初始化硬件配置，为内核传递参数，引导操作系统启动，并且识别C盘、D盘。等整个操作系统启动起来之后，才可以运行应用程序比如QQ、QQ音影。同理，在嵌入式Linux操作系统中，bootloader在上电之后初始化硬件设备，引导Linux内核启动，并且挂在文件系统，等整个操作系统启动之后。运行应用程序。              bootloader其实就是一个单片机程序，一般采用开发的语言是汇编和C语言，但是不同的硬件平台下的boot是不同的。booloader的启动是：首先将bootloader存在Flash中，开发板通常把板上ROM或者Flash映射到CPU开始执行的地址，当系统加电后，CPU将执行它。

　　bootloader的功能很明确：那就是引导内核启动。

　　bootloader 的启动通常分为两个阶段

第一阶段：初始化基本的硬件(时钟，关闭看门狗，SDRAM等)，把bootloader自己搬运到RAM中，并且设置堆栈，搭建C语言运行环境。

第二阶段：初始化本阶段需要的硬件(USB,串口，网口等)，读取环境变量，给内核传参数，从Flash中读将内核加载到RAM中，为内核传递参数，引导内核启动。

u-boot的结构：想要分析u-boot的结构，最简单直接的途径就是分析Makefile。生成u-boot.bin的过程首先要配置Makefile，然后载编译Makefile。

一、配置过程

在编译时首先执行make 100ask24x0_config在Makefile中找到100ask24x0_config。

 100ask24x0_config    :    unconfig
        @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0

　　MKCONFIG这个变量的定义为    MKCONFIG := $(SRCTREE)/mkconfig  $(SRCTREE)表示源文件路径下面有个mkconfig文件

　　@:_config= 中的 @表示目标 100ask24x0，_config=表示替换掉。那么

　　@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0的实际意思为mkconfig 100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0

　　那么紧接着进入u-boot-1.1.6目录打开mkconfig，分析这个文件

　　在脚本文件中#表示注释。

#mkconfig  100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0
    #在这里声明一下，mkconfig  100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0这个命令在执行过程中会
    #    给mkconfig传入参数，$0 为mkconfig， $1 为100ask24x0，$2为arm，以此类推...

    APPEND=no    # Default: Create new config file
    BOARD_NAME=""    # Name to print in make output

    while [ $# -gt 0 ] ; do    #$#表示执行脚本文件时所传入的参数的个数，当参数个数大于0时，开始往下执行

        case "$1" in #case中$1表示执行命令时传入的参数，比如mkconfig  100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0
                      #这个命令中$1表示100ask24x0，而以下代码中没有匹配项
        --) shift ; break ;;
        -a) shift ; APPEND=yes ;;
        -n) shift ; BOARD_NAME="${1%%_config}" ; shift ;;
        *)  break ;;
        esac
    done

    [ "${BOARD_NAME}" ] || BOARD_NAME="$1" #表示BOARD_NAME如果没有定义，则定义为所传入的参数即100ask24x0

    [ $# -lt 4 ] && exit 1 #若参数个数小于4则退出
    [ $# -gt 6 ] && exit 1 #若参数个数大于6则退出

    echo "Configuring for ${BOARD_NAME} board..." #echo 表示打印，相当于c语言中的printf配置文件名称

    #
    # Create link to architecture specific headers
    #
    if [ "$SRCTREE" != "$OBJTREE" ] ; then #在makefile中找到SRCTREE和OBJTREE，如果不相等，则进入then 开始执行。
        mkdir -p ${OBJTREE}/include
        mkdir -p ${OBJTREE}/include2
        cd ${OBJTREE}/include2
        rm -f asm
        ln -s ${SRCTREE}/include/asm-$2 asm
        LNPREFIX="../../include2/asm/"
        cd ../include
        rm -rf asm-$2
        rm -f asm
        mkdir asm-$2
        ln -s asm-$2 asm
    else                #如果相等，则进入以下部分
        cd ./include
        rm -f asm
        ln -s asm-$2 asm #ln -s asm-arm asm 表示建立一个连接文件并且指向asm-arm，进入终端执行ls -la asm 就可以查看
                         #lrwxrwxrwx 1 book book 7 2015-04-06 19:49 asm -> asm-arm
                         #这样做的目的就是在编译asm的头文件时，汇编指令为asm-arm架构下的。
    fi

    rm -f asm-$2/arch    #rm -f asm-arm/arch

    if [ -z "$6" -o "$6" = "NULL" ] ; then         #如果第六个参数为空或者等于null
        ln -s ${LNPREFIX}arch-$3 asm-$2/arch
    else
        ln -s ${LNPREFIX}arch-$6 asm-$2/arch    #ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch 建立连接文件
    fi

    if [ "$2" = "arm" ] ; then
        rm -f asm-$2/proc                          #rm -f asm-arm/proc 删除asm-arm/proc
        ln -s ${LNPREFIX}proc-armv asm-$2/proc    #ln -s proc-armv asm-arm/proc
    fi

    #
    # Create include file for Make
    #
    echo "ARCH   = $2" >  config.mk #>表示创建config.mk
    echo "CPU    = $3" >> config.mk    #>>表示追加到config.mk 文件中
    echo "BOARD  = $4" >> config.mk

    [ "$5" ] && [ "$5" != "NULL" ] && echo "VENDOR = $5" >> config.mk   #$5存在或者不为空

    [ "$6" ] && [ "$6" != "NULL" ] && echo "SOC    = $6" >> config.mk

    #在config.mk 中
    #ARCH   = arm
    #CPU    = arm920t
    #BOARD  = 100ask24x0
    #SOC    = s3c24x0

    #
    # Create board specific header file
    #
    if [ "$APPEND" = "yes" ]    # Append to existing config file
    then
        echo >> config.h
    else
        > config.h        # Create new config file
    fi
    echo "/* Automatically generated - do not edit */" >>config.h  #同上，在config.h 中追加
    echo "#include <configs/$1.h>" >>config.h

    #在config.h中
    #/* Automatically generated - do not edit */
    ##include <configs/100ask24x0.h>

    exit 0

mkconfig

二、编译过程

　　在配置config.mk脚本文件时，相应的ARCH架构，CPU类型，BOARD平台都会相应的赋值，那么在编译过程中这些参数的值将会被带入进行相应的判断，编译时进入Makefile。查找与mkconfig赋值相关的变量

　　#通过上面的分析可以知道，在config.mk 中

　　#ARCH = arm

　　#CPU = arm920t

　　#BOARD = 100ask24x0

　　#SOC = s3c24x0

　　紧接着分析Makefile

ifeq ($(ARCH),arm)
    CROSS_COMPILE = arm-linux- endif

　　 如果ARCH的值与arm 相等，则执行CROSS_COMPILE = arm-linux-

# load other configuration
include $(TOPDIR)/config.mk
     $(TOPDIR)表示顶端目录
LIBS  = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib$(BOARD).a
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a

　　#相当于链接以下的库：
　　LIBS = lib_generic/libgeneric.a
　　LIBS += board/$(BOARDDIR)/lib100ask24x0.a
　　LIBS += cpu/arm920t/libarm920t.a

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

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

$(CPU)为arm920t

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

　　#在Makefile中如果不指定目标，那么生成的目标就是ALL变量指向的内容

　　查找上边的u-boot.bin所依赖的文件

$(obj)u-boot.bin:    $(obj)u-boot  #u-boot.bin依赖于u-boot
            $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O binary $< [email protected]

　　#u-boot.bin依赖于u-boot

$(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

#u-boot所依赖的库之类的文件
在实际编译过程过的打印消息为

UNDEF_SYM=`arm-linux-objdump -x lib_generic/libgeneric.a board/100ask24x0/lib100ask24x0.a cpu/arm920t/libarm920t.a cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a lib_arm/libarm.a fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a net/libnet.a disk/libdisk.a rtc/librtc.a dtt/libdtt.a drivers/libdrivers.a drivers/nand/libnand.a drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a drivers/usb/libusb.a drivers/sk98lin/libsk98lin.a common/libcommon.a |sed  -n -e ‘s/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p‘|sort|uniq`;
            cd /home/book/system/u-boot-1.1.6 &&
            arm-linux-ld -Bstatic -T /home/book/system/u-boot-1.1.6/board/100ask24x0/u-boot.lds -Ttext 0x33F80000  $UNDEF_SYM cpu/arm920t/start.o                 --start-group lib_generic/libgeneric.a board/100ask24x0/lib100ask24x0.a cpu/arm920t/libarm920t.a cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a lib_arm/libarm.a fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a net/libnet.a disk/libdisk.a rtc/librtc.a dtt/libdtt.a drivers/libdrivers.a drivers/nand/libnand.a drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a drivers/usb/libusb.a drivers/sk98lin/libsk98lin.a common/libcommon.a --end-group -L /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/lib/gcc/arm-linux/3.4.5 -lgcc                 -Map u-boot.map -o u-boot

　　放在最前边的是链接脚本arm-linux-ld -Bstatic -T /home/book/system/u-boot-1.1.6/board/100ask24x0/u-boot.lds -Ttext 0x33F80000，链接地址为0x33F80000

　　那么现在进入链接文件/u-boot-1.1.6/board/100ask24x0/u-boot.lds中

OUTPUT_ARCH(arm)
    ENTRY(_start)
    SECTIONS
    {
        . = 0x00000000; #表示最开始的地址，而在u-boot.lds -Ttext 0x33F80000中指定地址为0x33F80000，所以开始执行的地址为0x33F80000

        . = ALIGN(4); #表示对齐方式以2的4次方对齐
        .text      :
        {
          cpu/arm920t/start.o    (.text) #start.o文件的代码段
          board/100ask24x0/boot_init.o (.text) #boot_init.o 文件的代码段
          *(.text)   #最后放置所有文件的代码段
        }

        . = ALIGN(4);
        .rodata : { *(.rodata) } #放置只读代码段

        . = ALIGN(4);
        .data : { *(.data) } #放置数据段

        . = ALIGN(4);
        .got : { *(.got) }

        . = .;
        __u_boot_cmd_start = .;
        .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }#放置u-boot的命令段
        __u_boot_cmd_end = .;

        . = ALIGN(4);
        __bss_start = .;
        .bss : { *(.bss) } #放置bss段
        _end = .;
    }

u-boot.lds　

　　分析完这个u-boot.lds，就可以知道u-boot.bin里具体放置的内容，就知道u-boot的执行顺序了，很显然放置在最前边的是start.o和boot_init.o。进入start.S中进行分析

　　通过分析Makefile可以得到的结论就是：

1.u-boot中执行的第一个文件就是start.S

2.u-boot存放的地址为0x33F80000。这个0x33F80000定义的地方为./board/100ask24x0/config.mk:25:TEXT_BASE = 0x33F80000

如果想修改u-boot的存放地址，则可以修改./board/100ask24x0/config.mk文件中的TEXT_BASE的值

 
时间： 2024-10-26 12:57:12

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