u-boot移值（九）-u-boot的编译、链接过程

上一篇文章《u-boot的配置》了解了u-boot的配置过程，配置完成后，我们只需要一条简单的指令：

make all

就能实现对u-boot的编译，Makefile也类似于C编程，先包含一些头文件，或者引用一些标志，

我们先来分析哪些文件会先被引用：

# load ARCH, BOARD, and CPU configuration
include $(obj)include/config.mk
export	ARCH CPU BOARD VENDOR SOC

# set default to nothing for native builds
ifeq ($(HOSTARCH),$(ARCH))
CROSS_COMPILE ?=
endif

# load other configuration
include $(TOPDIR)/config.mk

① 先包含u-boot配置生成的config.mk文件，在/include/目录下，相当于确定了ARCH、CPU、BOARD、VENDOR、SOC

② 设定默认的交叉编译器

③ 加载顶层目录下的config.mk，它会根据①中的几个配置变量来确定编译器、编译选项，对我们理解有帮助的是BOARDDIR、 LDFLAGS的值，内容如下：

ifdef	VENDOR
BOARDDIR = $(VENDOR)/$(BOARD)
else
BOARDDIR = $(BOARD)
endif
ifdef	BOARD
sinclude $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/config.mk	# include board specific rules
endif

这说明BOARDDIR（移值开发板目录）的值为/freescale/mx31ads

ifndef LDSCRIPT
#LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds.debug
ifeq ($(CONFIG_NAND_U_BOOT),y)
LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot-nand.lds
else
LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds
endif
endif

说明LDSCRIPT（移值开发板的lds文件目录），这个取决于配置，一般是u-boot.lds。包含了该文件，自然也就知道了u-boot的加载SDRAM的地址分配。

LDFLAGS += -Bstatic -T $(obj)u-boot.lds $(PLATFORM_LDFLAGS)
ifneq ($(TEXT_BASE),)
LDFLAGS += -Ttext $(TEXT_BASE)
endif

所以LDFLAGS（u-boot加载地址标志）为：

LDFLAGS = -T board/ freescale/mx31ads/u-boot.lds -Ttext 0xxxxxx

上面的功能是“包含”和“引用”，接下来看，依赖对象：

OBJS  = cpu/$(CPU)/start.o
ifeq ($(CPU),i386)
OBJS += cpu/$(CPU)/start16.o
OBJS += cpu/$(CPU)/resetvec.o
endif
ifeq ($(CPU),ppc4xx)
OBJS += cpu/$(CPU)/resetvec.o
endif
ifeq ($(CPU),mpc85xx)
OBJS += cpu/$(CPU)/resetvec.o
endif

OBJS := $(addprefix $(obj),$(OBJS))

LIBS  = lib_generic/libgeneric.a
LIBS += lib_generic/lzma/liblzma.a
LIBS += lib_generic/lzo/liblzo.a
LIBS += $(shell if [ -f board/$(VENDOR)/common/Makefile ]; then echo \
	"board/$(VENDOR)/common/lib$(VENDOR).a"; fi)
LIBS += cpu/$(CPU)/lib$(CPU).a
ifdef SOC
LIBS += cpu/$(CPU)/$(SOC)/lib$(SOC).a
endif
ifeq ($(CPU),ixp)
LIBS += cpu/ixp/npe/libnpe.a
endif
LIBS += lib_$(ARCH)/lib$(ARCH).a
LIBS += fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a \
	fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a fs/yaffs2/libyaffs2.a \
	fs/ubifs/libubifs.a
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += drivers/bios_emulator/libatibiosemu.a
LIBS += drivers/block/libblock.a
LIBS += drivers/dma/libdma.a
LIBS += drivers/fpga/libfpga.a
LIBS += drivers/gpio/libgpio.a
LIBS += drivers/hwmon/libhwmon.a
LIBS += drivers/i2c/libi2c.a
LIBS += drivers/input/libinput.a
LIBS += drivers/misc/libmisc.a
LIBS += drivers/mmc/libmmc.a
LIBS += drivers/mtd/libmtd.a
LIBS += drivers/mtd/nand/libnand.a
LIBS += drivers/mtd/onenand/libonenand.a
LIBS += drivers/mtd/ubi/libubi.a
LIBS += drivers/mtd/spi/libspi_flash.a
LIBS += drivers/net/libnet.a
LIBS += drivers/net/phy/libphy.a
LIBS += drivers/net/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += drivers/pci/libpci.a
LIBS += drivers/pcmcia/libpcmcia.a
LIBS += drivers/power/libpower.a
LIBS += drivers/spi/libspi.a
ifeq ($(CPU),mpc83xx)
LIBS += drivers/qe/qe.a
endif
ifeq ($(CPU),mpc85xx)
LIBS += drivers/qe/qe.a
LIBS += cpu/mpc8xxx/ddr/libddr.a
TAG_SUBDIRS += cpu/mpc8xxx
endif
ifeq ($(CPU),mpc86xx)
LIBS += cpu/mpc8xxx/ddr/libddr.a
TAG_SUBDIRS += cpu/mpc8xxx
endif
LIBS += drivers/rtc/librtc.a
LIBS += drivers/serial/libserial.a
LIBS += drivers/twserial/libtws.a
LIBS += drivers/usb/gadget/libusb_gadget.a
LIBS += drivers/usb/host/libusb_host.a
LIBS += drivers/usb/musb/libusb_musb.a
LIBS += drivers/video/libvideo.a
LIBS += drivers/watchdog/libwatchdog.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += libfdt/libfdt.a
LIBS += api/libapi.a
LIBS += post/libpost.a

从上面可以了解到，主要是依赖对象文件的定义，以及依赖库文件的定义。

OBJS的第一个值为“cpu/$(CPU)/start.o”，后面的LIBS就是平台、开发板相关的各个目录相应的文件，自然少不了/board/freescale/mx31ads/xxx文件。

OBJS、LIBS所代表的.o、.a文件就是u-boot的构成，它们由相应的源文件编译得到，对应的依赖关系如下：

$(OBJS):	depend
		$(MAKE) -C cpu/$(CPU) $(if $(REMOTE_BUILD),$@,$(notdir $@))

$(LIBS):	depend $(SUBDIRS)
		$(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@))

$(LIBBOARD):	depend $(LIBS)
		$(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@))

$(SUBDIRS):	depend
		$(MAKE) -C $@ all

现在OBJS对应\cpu\arm926ejs\start.S， LIBS自然对应前面的定义的文件。

当所有的OBJS、LIBS所表示的.o和.a文件都生成，接着就可以进行“连接”了，如下所示：

all:		$(ALL)

$(obj)u-boot.hex:	$(obj)u-boot
		$(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O ihex $< $@

$(obj)u-boot.srec:	$(obj)u-boot
		$(OBJCOPY) -O srec $< $@

$(obj)u-boot.bin:	$(obj)u-boot
		$(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O binary $< $@

$(obj)u-boot.ldr:	$(obj)u-boot
		$(obj)tools/envcrc --binary > $(obj)env-ldr.o
		$(LDR) -T $(CONFIG_BFIN_CPU) -c $@ $< $(LDR_FLAGS)

$(obj)u-boot.ldr.hex:	$(obj)u-boot.ldr
		$(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O ihex $< $@ -I binary

$(obj)u-boot.ldr.srec:	$(obj)u-boot.ldr
		$(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O srec $< $@ -I binary

$(obj)u-boot.img:	$(obj)u-boot.bin
		./tools/mkimage -A $(ARCH) -T firmware -C none \
		-a $(TEXT_BASE) -e 0 \
		-n $(shell sed -n -e 's/.*U_BOOT_VERSION//p' $(VERSION_FILE) | \
			sed -e 's/"[	 ]*$$/ for $(BOARD) board"/') \
		-d $< $@

通过正规表达式，可以生成u-boot的各种工程格式。

编译流程总结：

（1）首先编译cpu/$(CPU)/start.S.

（2）对于平台、开发板相关的每个目录，每个通用目录都使用它们各自的Makefile生成相应的库文件。

（3）将前两部生成.o、.a文件按照board/$(BOARDDIR)/config.mk（也就是要移值的开发板的.mk文件）文件中指定的代码段起始地址、u-boot.lds连接脚本进行连接。

（4）上一步得到的是ELF格式的u-boot，再根据需要生成转换其他的格式。

u-boot移值（九）-u-boot的编译、链接过程

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