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6.2.3  U-Boot的編譯

U-Boot的源碼是通過GCC和Makefile組織編譯的。頂層目錄下的Makefile首先可以設置開發板的定義，然后遞歸地調用各級子目錄下的Makefile，最后把編譯過的程序鏈接成U-Boot映像。

1．頂層目錄下的Makefile

它負責U-Boot整體配置編譯。按照配置的順序閱讀其中關鍵的幾行。

每一種開發板在Makefile都需要有板子配置的定義。例如smdk2410開發板的定義如下。

smdk2410_config :   unconfig

     @./mkconfig $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0

執行配置U-Boot的命令make smdk2410_config，通過./mkconfig腳本生成include/config.
mk的配置文件。文件內容正是根據Makefile對開發板的配置生成的。

ARCH   = arm

CPU    = arm920t

BOARD  = smdk2410

SOC    = s3c24x0

上面的include/config.mk文件定義了ARCH、CPU、BOARD、SOC這些變量。這樣硬件平台依賴的目錄文件可以根據這些定義來確定。SMDK2410平台相關目錄如下。

board/smdk2410/

cpu/arm920t/

cpu/arm920t/s3c24x0/

lib_arm/

include/asm-arm/

include/configs/smdk2410.h

再回到頂層目錄的Makefile文件開始的部分，其中下列幾行包含了這些變量的定義。

# load ARCH, BOARD, and CPU configuration

include include/config.mk

export       ARCH CPU BOARD VENDOR SOC

Makefile的編譯選項和規則在頂層目錄的config.mk文件中定義。各種體系結構通用的規則直接在這個文件中定義。通過ARCH、CPU、BOARD、SOC等變量為不同硬件平台定義不同選項。不同體系結構的規則分別包含在ppc_config.mk、arm_config.mk、mips_config.mk等文件中。

頂層目錄的Makefile中還要定義交叉編譯器，以及編譯U-Boot所依賴的目標文件。

ifeq ($(ARCH),arm)

CROSS_COMPILE = arm-linux-          //交叉編譯器的前綴

#endif

export  CROSS_COMPILE

…

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

OBJS  = cpu/$(CPU)/start.o                  //處理器相關的目標文件

…

LIBS  = lib_generic/libgeneric.a            //定義依賴的目錄，每個目錄下先把目標文件連接成*.a文件。

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

…

然后還有U-Boot映像編譯的依賴關系。

ALL = u-boot.srec u-boot.bin System.map

all:        $(ALL)

u-boot.srec:    u-boot

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

u-boot.bin: u-boot

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

……

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

            UNDEF_SYM='$(OBJDUMP) -x $(LIBS) \

            |sed  -n -e 's/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p'|sort|uniq`;\

            $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(OBJS) \

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

                 -Map u-boot.map -o u-boot

Makefile缺省的編譯目標為all，包括u-boot.srec、u-boot.bin、System.map。u-boot.srec和u-boot.bin又依賴於U-Boot。U-Boot就是通過ld命令按照u-boot.map地址表把目標文件組裝成u-boot。

其他Makefile內容就不再詳細分析了，上述代碼分析應該可以為閱讀代碼提供了一個線索。

2．開發板配置頭文件

除了編譯過程Makefile以外，還要在程序中為開發板定義配置選項或者參數。這個頭文件是include/configs/<board_name>.h。<board_name>用相應的BOARD定義代替。

這個頭文件中主要定義了兩類變量。

一類是選項，前綴是CONFIG_，用來選擇處理器、設備接口、命令、屬性等。例如：

#define   CONFIG_ARM920T         1

#define   CONFIG_DRIVER_CS8900  1

另一類是參數，前綴是CFG_，用來定義總線頻率、串口波特率、Flash地址等參數。例如：

#define     CFG_FLASH_BASE      0x00000000

#define CFG_PROMPT          "=>"

3．編譯結果

根據對Makefile的分析，編譯分為2步。第1步配置，例如：make smdk2410_config；第2步編譯，執行make就可以了。

編譯完成后，可以得到U-Boot各種格式的映像文件和符號表，如表6.3所示。

表6.3                                                  U-Boot編譯生成的映像文件

U-Boot的3種映像格式都可以燒寫到Flash中，但需要看加載器能否識別這些格式。一般u-boot.bin最為常用，直接按照二進制格式下載，並且按照絕對地址燒寫到Flash中就可以了。U-Boot和u-boot.srec格式映像都自帶定位信息。

4．U-Boot工具

在tools目錄下還有些U-Boot的工具。這些工具有的也經常用到。表6.4說明了幾種工具的用途。

表6.4                                                              U-Boot的工具

這些工具都有源代碼，可以參考改寫其他工具。其中mkimage是很常用的一個工具，Linux內核映像和ramdisk文件系統映像都可以轉換成U-Boot的格式。