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笋宿
6 years ago
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1 刘通平 U-Boot 配置和编译刘通平 Homepage: 因为 U-Boot 涉及 160 多种目标板和多种 CPU, 如何生成针对具体 CPU 的目标代码? 配置就是实现这个目的, 通过配置你可以指定具体的 CPU 和目标板, 让编译程序在编译时能编译指定的文件为了描述配置过程, 这里我们取一个现存的目标板做分析, 比如 OMAP1610 目标板 U-Boot 的配置 1) 首先进入 u-boot 目录, 执行 make omap1610h2_cs0boot_config 因为 make 命令将首先执行顶级目录下的 Makefile 文件 2) 在 Makefile 文件中, 对 make omap1610h2_cs0boot_config 的行为进行了如下定义 : omap1610inn_config \ omap1610inn_cs0boot_config \ omap1610inn_cs3boot_config \ omap1610inn_cs_autoboot_config \ omap1610h2_config \ omap1610h2_cs0boot_config \ omap1610h2_cs3boot_config \ omap1610h2_cs_autoboot_config: [ "$(findstring _cs0boot_, $@)" ] ; then \ echo "define CONFIG_CS0_BOOT" >>./include/config.h ; \ echo "... configured for CS0 boot"; \ elif [ "$(findstring _cs_autoboot_, $@)" ] ; then \ else \ fi; echo "define CONFIG_CS_AUTOBOOT" >>./include/config.h ; \ echo "... configured for CS_AUTO boot"; \ echo "define CONFIG_CS3_BOOT" >>./include/config.h ; \ echo "... configured for CS3 boot"; -a $(call xtract_omap1610xxx,$@) arm arm926ejs omap1610inn 当用户进行 make omap1610h2_cs0boot_config 时, 将首先执行 unconfig, 然后从命令中查找是否包含 _cs0boot_, _cs_autoboot_ 或者其它字符串, 我们这个命令包含 _cs0boot_ 字符串, 因此将把语句 "define CONFIG_CS0_BOOT" 输出到文件./include/config.h 中, 然后在屏幕上打印一条相应的信息 -a $(call xtract_omap1610xxx,$@) arm arm926ejs omap1610inn, 即调用相同目录下的脚本文件 mkconfig, 并把 arm arm926ejs, omap1610inn 作为参数传递过去注意, 和 main() 函数的传递参数一样, 此处 mkconfig 属于第一个参数,arm 属于第 2 个参数,arm926ejs 属于第 3 个参数,omap1610inn 属于第 4 个参数

2 而脚本文件 mkconfig 的主要内容如下所示 : cd./include Create link to architecture specific headers rm -f asm ln -s asm-$2 asm rm -f asm-$2/arch ln -s arch-$3 asm-$2/arch if [ "$2" = "arm" ] ; then rm -f asm-$2/proc ln -s proc-armv asm-$2/proc fi Create include file for Make echo "ARCH = $2" > config.mk echo "CPU = $3" >> config.mk echo "BOARD = $4" >> config.mk [ "$5" ] && [ "$5"!= "NULL" ] && echo "VENDOR = $5" >> config.mk [ "$6" ] && [ "$6"!= "NULL" ] && echo "SOC = $6" >> config.mk Create board specific header file if [ "$APPEND" = "yes" ] Append to existing config file then else fi echo >> config.h > config.h Create new config file echo "/* Automatically generated - do not edit */" >>config.h echo "include <configs/$1.h>" >>config.h (1) 进入 include 目录 (2) 执行 rm -f asm ln -s asm-$2 asm

3 删除目录下的 asm 符号链接并执行 ln -s asm-$2 asm, 因为调用脚本 mkconfig 时的第二个参数为 arm, 因此此句相当于执行了 ln s asm-arm asm, 执行的结果是产生一个软符号链接 asm, 指向 asm-arm (3) 执行下列语句 : rm -f asm-$2/arch ln -s arch-$3 asm-$2/arch 相当于执行 ln s arch-arm926ejs asm-arm/arch, 即在 /include/asm-arm/arch 创建了一个链接指向 /include/asm-arm/arch-92ejs. 3) 通过 rm -f asm-$2/proc ln -s proc-armv asm-$2/proc 在./include/asm-arm 下创建了一个软符号连接 proc 指向./include/asm-arm/proc-armv 4) 通过执行 echo "ARCH = $2" > config.mk echo "CPU echo "BOARD = $3" >> config.mk = $4" >> config.mk 把 ARCH = arm, CPU = arm926ejs, BOARD = omap1610inn 写入 config.mk 文件 5) 然后, 把这所有的配置写入一个新的 config.h 至此, 配置工作顺利完成了这次编译过程将会产生 config.mk 文件和 config.h 文件, 这两个文件后面将用于编译 U-Boot 的编译当配置过程完成后, 将涉及到编译过程编译时一般执行 make 或者 make all 命令进行编译一般在 Makefile 中定义了相应的编译命令过程, 比如 U-Boot 的顶层的 Makefile 中有如下定义 : 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

4 System.map: $< \ grep -v '$compiled$\ $\.o$$$\ $ [auw] $\ $\.\.ng$$$\ $LASH[RL]DI$' \ sort > System.map 当用户输入 make 命令时, 首先会在 Makefile 文件中查找首个编译选项, 一般而言 Makefile 的首个编译选项都是 all 所在的编译选项, 因此执行 make 命令就相当于执行 make all 命令当执行编译命令 make/make all 时, 将会执行相应的 all 程序段当执行 make all 时, 根据 all: $(ALL) 此处说明 all 依赖于宏 ALL, 而 ALL = u-boot.srec u-boot.bin System.map, 因此当执行 make all 编译命令时, 将会检查 u-boot.srec,u-boot.bin 和 System.map 三个文件是否需要重新生成, 而这三个文件也取决于其各自的依赖文件是否发生了改变 u-boot.srec 是 Motorola 的 S-Record 格式的 U-Boot 映像, 该映像来自于 ELF 格式的 U-Boot 映像 u-boot 文件通过以下命令生成 : u-boot.srec: u-boot $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O srec $< $@ 因此, 实际上是调用 objcopy 命令生成的, arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O srec u-boot u-boot.srec objcopy 将进行映像格式的转换 ( 该工具的详细介绍参见第二章 GNU 工具链的编译 ), 其中, 其中 -O srec 说明输出映像的格式为 srec 的格式 u-boot.bin 是原始二进制映像, 该映像也是通过 objcopy 命令对 ELF 映像 u-boot 转换而成, 只是转换的参数有所不同而已 : u-boot.bin: u-boot $(OBJCOPY) ${OBJCFLAGS} -O binary $< $@ 即 -O binary 让其生成二进制格式的映像而 System.map 是 u-boot 的符号表, 即该文件中给出内存地址和相应的符号的映射关系通过 System.map 文件可以知道函数全局变量和静态变量的地址, 当然, 由地址也可以查出对应的符号和 Linux 内核中 System.map 生成一样,System.map 是通过 nm 工具从目标文件 u-boot 中提取对应的符号表 : System.map: $< \ grep -v '$compiled$\ $\.o$$$\ $ [auw] $\ $\.\.ng$$$\ $LASH[RL]DI$' \ sort > System.map 而实际上调用 nm 工具从 u-boot 中提取符号表, 然后调用 grep 打印相匹配的行, 而 sort 则是对这些符号排序后输出到 System.map 中当然, 其中这些映像和符号表都取决于 ELF 映像的 u-boot, 这是这节的重点 u-boot 映像的生成取决于以下语句 : u-boot: depend $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBS) $(LDSCRIPT)

5 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) $(PLATFORM_LIBS) --end-group \ -Map u-boot.map -o u-boot 即 u-boot 依赖于 depend,$(subdirs),$(objs),$(libs),$(ldscript) 其中,depend 定义了文件的依赖关系, 而这些依赖关系最终将被包含进同级的 Makefile 中, 以便在编译时使用, 比如当执行 make omap1510inn_config 进行配置后, 执行 Make 命令将首先生成对应的.depend 文件, 比如对于 tools 目录下的.depend 文件如下 : environment.o: environment.c../include/config.h \../include/configs/omap1510inn.h../include/cmd_confdefs.h \../include/configs/omap1510.h../include/asm/arch/sizes.h \../include/environment.h 通过这种方式, 把相应的配置结果给用起来了, 即把相应的 config.h 使用起来了而宏 SUBDIRS 的命令如下 : SUBDIRS = tools \ examples \ post \ post/cpu $(SUBDIRS): $(MAKE) -C $@ all 即将进入到各个列举出来的子目录 ( 比如 tools,examples,post 和 post/cpu 目录 ), 并执行 make all 操作 $(OBJS) 的定义如下 : OBJS = cpu/$(cpu)/start.o 而 CPU 的类型取决于配置的结果, 前一节 U-Boot 的配置中提到, 最终把 ARCH, CPU, BOARD 的配置写入了 config.mk 文件, 比如对于 OMAP1610 而言,ARM 为 arm926ejs, 因此 OBJS =cpu/arm926ejs/start.o. 这也是整个 u-boot 映像的第一个文件而 $(LIBS) 将会生成 LIBS 定义的所有文件, 具体可参看 U-Boot 顶层目录的 Makefile 文件, 此处不再赘述 $(LDSCRIPT) 的定义如下 : LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds 因此根据 config.mk 的定义, 将包含具体目标板所在目录的 u-boot.lds 链接脚本文件当这些依赖的文件都生成后或者没有改变时, 将利用以下语句生成 u-boot 映像 : u-boot: depend $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBS) $(LDSCRIPT) UNDEF_SYM=`$(OBJDUMP) -x $(LIBS) sed -n -e 's/.*$ u_boot_cmd_.*$/-u\1/p' sort uniq`;\

6 $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(OBJS) \ --start-group $(LIBS) $(PLATFORM_LIBS) --end-group \ -Map u-boot.map -o u-boot

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Microsoft Word - 201110.doc 2011 年 10 月信徒交通月刊目錄一本期目錄編輯室 1 二牧者的話教會轉化 -- 得到更新皮袋衣立凡 2 三講章精華清潔的心思 -- 除去論斷講員衣立凡 / 賴美如整理 4 清潔的心思 -- 除去情慾講員葉志偉 / 林慶如整理 9 四精選文章等候