U-Boot编译过程完全分析

2.1 U-Boot Makefile分析

2.1.1 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。

2.1.2 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, otherwise fall back to sh SHELL := $(shell if [ -x \

else if [ -x /bin/bash ]; then echo /bin/bash; \\ else echo sh; fi; fi)

\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 (\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\。假若在命令行中执行了“export BUILD_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 \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。

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

OBJTREE SRCTREE TOPDIR LNDIR ? ? MKCONFIG ? ?

:= $(OBJTREE)

:= $(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。

2. make mini2440_config命令执行过程

况。

下面分析命令“make mini2440_config”执行过程，为了简化分析过程这里主要分析将编译目标输出到源代码目录的情

mini2440_config :

unconfig

@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0 其中的依赖“unconfig”定义如下：

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

其中“@”的作用是执行该命令时不在shell显示。“obj”变量就是编译输出的目录，因此“unconfig”的作用就是清

除上次执行make *_config命令生成的配置文件（如include/config.h，include/config.mk等）。

$(MKCONFIG)在上面指定为“$(SRCTREE)/mkconfig”。$(@:_config=)为将传进来的所有参数中的_config替换为空（其

中“@”指规则的目标文件名，在这里就是“mini2440_config ”。$(text:patternA=patternB)，这样的语法表示把text变量每一个元素中结尾的patternA的文本替换为patternB，然后输出） 。因此$(@:_config=)的作用就是将mini2440_config中的_config去掉，得到mini2440。

因此“@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0”实际上就是执行了如下命令：

./mkconfig mini2440 arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0

即将“mini2440 arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0”作为参数传递给当前目录下的mkconfig脚本执行。 在mkconfig脚本中给出了mkconfig的用法：

# Parameters: Target Architecture CPU Board [VENDOR] [SOC]

因此传递给mkconfig的参数的意义分别是：

mini2440：Target（目标板型号） arm：Architecture （目标板的CPU架构） arm920t：CPU （具体使用的CPU型号） mini2440：Board

samsung：VENDOR（生产厂家名） s3c24x0：SOC

下面再来看看mkconfig脚本到底做了什么。

（1）确定开发板名称BOARD_NAME

在mkconfig脚本中有如下代码：

APPEND=no # no表示创建新的配置文件，yes表示追加到配置文件中

BOARD_NAME=\TARGETS=\

# Name to print in make output

while [ $# -gt 0 ] ; do case \ --) shift ; break ;; -a) shift ; APPEND=yes ;;

-n) shift ; BOARD_NAME=\

-t) shift ; TARGETS=\ *) break ;; esac done

[ \

环境变量$#表示传递给脚本的参数个数，这里的命令有6个参数，因此$#是6 。shift的作用是使$1=$2，$2=$3，$3=$4?.，

而原来的$1将丢失。因此while循环的作用是，依次处理传递给mkconfig脚本的选项。由于我们并没有传递给mkconfig任何的选项，因此while循环中的代码不起作用。

最后将BOARD_NAME的值设置为$1的值，在这里就是“mini2440”。

（2）检查参数合法性 [ $# -lt 4 ] && exit 1 [ $# -gt 6 ] && exit 1

if [ \ fi

上面代码的作用是检查参数个数和参数是否正确，参数个数少于4个或多于6个都被认为是错误的。 echo \exit 1

（3）创建到目标板相关的目录的链接 #

# Create link to architecture specific headers

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