uboot 配置 编译 连接全过程.docx

1、uboot 配置 编译 连接全过程uboot 配置 编译 连接全过程 分类： Uboot 2011-11-14 20:48 415人阅读 评论(1) 收藏 举报 根据README中 Porting Guide 的指示精神，我们要在新板子上移植UBoot，最快速的办法就是查看当前UBoot代码中是否有对相似于待移植板子的其他板子的支持（这应该又是一个可考虑成为习惯甚至本能的做法。也即拿到不熟悉的软件包后，看看里面有没有自己熟悉的、或者和自己目前要做的东西很相似的部分，从这个部分入手往往能很快的解决问题）。很幸运，我们在里面找到了三星公司所生产的SMDK2410参考板，这是三星公司早先为推销其生产

2、的ARM9芯片-S3C2410所推出的一块PCB参考设计板(推出时随板子附加了很多的软硬件资料)。知道这个后，我们很高兴，因为我们知道我们板子上的CPUS3C2440正是S3C2410的升级版。所以，在真正动手移植之前，分析一下新版本UBoot中如何支持SMDK2410的，自然成为接下来要做的事情。UBoot本身是用GNU工具链开发的，那这就意味着其代码包里面必然会有很多的Makefile文件，因为GNU Make正是用来管理软件项目编译的GNU工具。而且，正如我们前面说的，UBoot能支持如此多的CPU体系结构和操作系统，那它就必定会有很多的配置选项用于配置。所以分析支持SMDK2410参考

3、板的具体代码之前，我们必须先弄懂UBoot的配置编译过程。我们只有对此了然于胸了，才能比较顺利的完成移植。所幸的是，不像Linux内核代码，UBoot的代码量并不多，分析起来并不痛苦。作为UBoot学习移植系列的第一篇文章，我在这里就以SMDK2410板子的支持作为例子，分析新版本UBoot(2010.06)的配置编译过程。作为前提，你应该知道一些GNU Make以及一些Bash Shell Script的知识。从UBOOT用户的角度来讲，其编译配置过程倒是非常的简单，只需要在命令行中切换到UBoot目录下输入两个命令：csicongjuliantec u-boot-2010.06$ make

4、 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- smdk2410_configcsicongjuliantec u-boot-2010.06$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-第一个命令完成UBoot for smdk2410参考板的配置，第二个命令则真正编译出所需要的 UBoot 二进制映像文件，编译出来之后我们需要将其下载到FLASH中。在这两个命令中，参数ARCH表示我们要给具有何种体系结构的CPU编译UBoot，因为不管SMDK2410参考板上的CPUS3C2410，还是我手头板子上的CPU，皆为ARM9芯片，所以这里显

5、然应该为arm；CROSS_COMPILE为交叉编译工具链各工具的名称前缀。我们需要用到arm-linux-gcc作为编译器、arm-linux-ld为链接器。所以这里取值为 arm-linux- 。 在第一个命令中，我们以 smdk2410_config 作为本次 make 的目标。查找UBoot项目顶层 Makefile 得到关于此目标的规则如下：smdk2410_config : unconfig $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0根据 Makefile 规则的定义，GNU Make在处理这条规则的时

6、候，先判断其依赖也就是 unconfig 是否需要更新。而我们在同一Makefile中找到 unconfig 的规则为（482行）：unconfig: rm -f $(obj)include/config.h $(obj)include/config.mk $(obj)board/*/config.tmp$(obj)board/*/*/config.tmp $(obj)include/autoconf.mk$(obj)include/autoconf.mk.dep由于目录下没有一个叫 unconfig 的文件存在，所以和 unconfig 相关的这条规则总是得到处理，也就是其中的 rm 命令总

7、是得到执行，该命令的目的是删除一些配置编译过程中产生的文件。在这些文件中，与本文讨论密切相关的是前面两个，以及后面两个。前面两个是用第一条命令来配置UBoot的过程中产生的，后面则是用第二条命令来编译UBoot的过程中产生的。这条规则先把他们全部删除。注意rm命令前面的符号是取消该命令执行时的回显。执行完对依赖unconfig的处理，GNU Make 回到对 smdk2410_config 的处理。它接下来执行命令： $(MKCONFIG) $(:_config=) arm arm920t smdk2410 samsung s3c24x0在这条命令中，$(MKCONFIG) 指代的就是 UBo

8、ot 根目录下的 mkconfig 脚本，因为你可以在同一Makefile中找到该变量的定义：MKCONFIG := $(SRCTREE)/mkconfigexport MKCONFIG其中 $(SRCTREE) 指代的就是UBoot 根目录。另外在上面的命令中，$(:_config=) 的部分实际上是处理自动变量 $，也就是第一次 make 的目标 smdk2410_config，这里将其中_config的部分用空来代替。去掉_config的部分后，剩余的 smdk2410 也就是三星参考板的名称。所以最后上面的命令也就可直接写作： ./mkconfig smdk2410 arm arm92

9、0t smdk2410 samsung s3c24x0很清楚，执行 mkconfig 脚本，并传之以所在的目录名称，sansung 是产商名称，s3c24x0是对应的SOC芯片名称。有人对arm920和s3c24x0两者所指东西混淆不清，我自己在平时为方便起见也经常混用这两个词，有时候也将它们统称为CPU。但实际上，更精确的说法认为arm920t是arm9类型的CPU核，而s3c2410则是用该核搭配另外一些外设做在一块芯片内形成的SOC芯片。由于三星本身出了很多使用arm920tCPU核的芯片，如s3c2400、s3c2410以及s3c2440，所以在UBoot代码中，用s3c24x0来统称

10、这一类SOC芯片。mkconfig 脚本是 bash 脚本。对应于smdk2410参考板，其主要做三件事情：1，在include目录下制作一些软连接，参见代码：# Create link to architecture specific headers#if $SRCTREE != $OBJTREE ; then mkdir -p $OBJTREE/include mkdir -p $OBJTREE/include2 cd $OBJTREE/include2 rm -f asm ln -s $SRCTREE/arch/$2/include/asm asm LNPREFIX=$SRCTREE/a

11、rch/$2/include/asm/ cd ./include rm -f asm ln -s $SRCTREE/arch/$2/include/asm asmelse cd ./include rm -f asm ln -s ./arch/$2/include/asm asmfirm -f asm/archif -z $6 -o $6 = NULL ; then ln -s $LNPREFIXarch-$3 asm/archelse ln -s $LNPREFIXarch-$6 asm/archfiif $2 = arm ; then rm -f asm/proc ln -s $LNPRE

12、FIXproc-armv asm/procfi由于我们编译UBoot时，通常都是在UBoot原有目录下编译的，并且针对smdk2410参板，$2=arm，$6=s3c24x0，所以，以上代码的效果等同于我们用下面这些命令来手工创建软连接。csicongjuliantec include$ ln -s ./arch/arm/include/asm ./asmcsicongjuliantec include$ ln -s arch-s3c24x0 ./asm/archcsicongjuliantec include$ ln -s proc-armv ./asm/proc2, 在include目录下

13、制作顶层Makefile要包含的文件 include/config.mk，参见代码：# Create include file for Make#echo ARCH = $2 config.mkecho CPU = $3 config.mkecho BOARD = $4 config.mk $5 & $5 != NULL & echo VENDOR = $5 config.mk $6 & $6 != NULL & echo SOC = $6 config.mk很明显，制作出来的文件 include/config.mk，其内容非常简单，只包括 ARCH、CPU、BOARD、VENDOR、SOC等

14、变量的定义。后面我们会知道，这个文件虽然简单，但是却决定了顶层 Makefile的一大部分逻辑框架。3, 在include目录下制作产生特定于smdk2410参考板的头文件 include/config.h，参见代码：# Assign board directory to BOARDIR variableif -z $5 -o $5 = NULL ; then BOARDDIR=$4else BOARDDIR=$5/$4fi# Create board specific header file#if $APPEND = yes # Append to existing config filet

15、hen echo config.helse config.h # Create new config filefiecho /* Automatically generated - do not edit */ config.hfor i in $TARGETS ; do echo #define CONFIG_MK_$i 1 config.h ;donecat config.h#define CONFIG_BOARDDIR board/$BOARDDIR#include #include #include EOF需要说明的是，上面一行 config.h 的作用是创建一个空文件。有的同志可能不

16、太知道，你可以在shell提示符下试验一下，其效果就和用 touch 命令一样。这段代码会创建文件include/config.h，其内容如下：/* Automatically generated - do not edit */#define CONFIG_BOARDDIR board/samsung/smdk2410#include #include #include 至此，针对smdk2410参考板来配置新版本的UBoot代码完成了，接下来，我们能使用上面的第二个命令来编译可以该参考板上引导Linux内核的UBoot了。在讨论编译UBoot的第二个命令之前，你需要稍微看一下 UBoot

17、顶层Makefile的内容，其实里面最重要的部分就是一个条件判断结构，抽出代码如下：.ifeq ($(obj)include/config.mk,$(wildcard $(obj)include/config.mk)./A else # !config.mkall $(obj)u-boot.hex $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)u-boot.img $(obj)u-boot.dis $(obj)u-boot $(filter-out tools,$(SUBDIRS) $(TIMESTAMP_FILE) $(VERSION_FILE) gdbt

18、ools updater env depend dep tags ctags etags cscope $(obj)System.map: echo System not configured - see README &2 exit 1tools: $(MAKE) -C toolstools-all: $(MAKE) -C tools HOST_TOOLS_ALL=yendif # config.mk./B ?.这个判断结构，其实就是看是否存在文件 include/config.mk，如果存在的，则说明第一步的配置过程已经完成，因为这个文件正式配置过程中产生的。所以此时GNU Make就会处

19、理上面代码中的 A 部分，否则就会处理else后面、endif前面的部分。从这里我们可以看出，如果不对UBoot进行配置，而直接去编译，那么它会给出一个警告，并要求我们去看README。上面中的 B 部分就是UBoot中对各种所支持板子的规则定义，其中包括了我们前面提到过的对应于smdk2410_config 的规则。 上面代码中的 A 部分是整个顶层 Makefile 的精华所在，其中包含了生成UBoot二进制映像的大部分规则定义，也是我们关注的重点。好了，知道这样一个框架后，我们再回头来看看第二个命令的编译过程。在开头提到的第二个命令中，我们并没有给 make 指定一个目标，所以按照 GN

20、U Make 的规定，它将去着手处理默认规则，也即出现在顶层Makefile第一个规则 all ，如下：# Always append ALL so that arch config.mks can add custom onesALL += $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND) $(U_BOOT_ONENAND)all: $(ALL)这条规则里面并没有命令，所以GNU Make在处理的时候，会依次去处理ALL中的这五个目标。而针对smdk2410参考板，没有定义CONFIG_NAND_U_BOOT

21、和CONFIG_ONENAND_U_BOOT，所以依据下面的规则，后面两个目标：$(U_BOOT_NAND) $(U_BOOT_ONENAND)将为空。ifeq ($(CONFIG_NAND_U_BOOT),y)NAND_SPL = nand_splU_BOOT_NAND = $(obj)u-boot-nand.binendififeq ($(CONFIG_ONENAND_U_BOOT),y)ONENAND_IPL = onenand_iplU_BOOT_ONENAND = $(obj)u-boot-onenand.binONENAND_BIN ?= $(obj)onenand_ipl/one

22、nand-ipl-2k.binendif所以对UBoot的这次编译过程，将会在UBoot顶层目录中生成三个文件，u-boot.srec、u-boot.bin 以及 System.map。其中u-boot.bin正式我们所需要的二进制映像文件，我们可以把它直接下载到板子的FLASH上用于引导Linux操作系统。对于第一个文件 u-boot.srec，其对应的规则为： $(obj)u-boot.srec: $(obj)u-boot $(OBJCOPY) -O srec $ $(obj)include/autoconf.mk: $(obj)include/config.h $(XECHO) Gene

23、rating $ ; set -e ; : Extract the config macros ; $(CPP) $(CFLAGS) -DDO_DEPS_ONLY -dM include/common.h | sed -n -f tools/scripts/define2mk.sed $.tmp & mv $.tmp $处理 autoconf.mk 的规则看起来有点繁，但实际上它是以tools/scripts/define2mk.sed作为sed脚本来调用sed程序，其功能是将C语言中定义的宏配置转换成Makefile能理解的变量定义形式。就smdk2410参考板来说我们可以举个例子：在 include/configs/smdk2410.h 文件中有宏 CONFIG_S3C2410 的定义：#define CONFIG_S3C2410 1 /* specifically a SAMSUNG S3C2410 SoC */那么这里的这个命令就会将其转换成如下的形式写到 include/autoconfi.mk 文件中去。CONFIG_S3C2410=y最终出来的 include/autoconf.mk 文件中都是类似的变量定义。从下面的代码中可以看出这个文件将会被顶层 M