U-Boot配置和编译

前面在大概了解U-Boot及其目录结构后，就可以开始配置和编译U-Boot了。

在U-Boot源码中有一个README文件，它描述了如何配置并编译U-Boot。（其实很多都有，只不过是英文的，哈哈哈）

正确编译U-Boot

正确编译U-Boot代码的过程如下：

1）首先是编译器的问题，如果使用GNU交叉编译工具链，请确保环境变量的设置生效。

2）为特定的板子建立配置文件。输入make NAME_config就可以，其中“NAME_config”代表一个存在的配置名称，顶层目录下的boards.cfg文件中是已经支持的配置名称。

3）最后，输入“make all”就可以得到U-Boot映像文件了。其中“u-boot.bin”是二进制文件，“U-Boot”是ELF二进制格式的文件。

其中第二步举个例子

第二步：为特定的硬件板pcDuino3建立配置文件，打开boards.cfg文件，添加一行配置信息：

Active  arm  armv7  sunxi  -  sunxi
pcDuino3  sun7i:PCDUINO,SPL,SUNXI_EMAC

然后输入make pcDuino3_config命令，执行第二步的命令，接下来分析这个命令做了什么：

%_config:: outputmakefile@$(MKCONFIG) -A $(@:_config=)

由于%是个通配符，所以无论是何种配置，make xxx_config都是这个目标。命令中的MKCONFIG在Makefile之前有如下定义：

MKCONFIG := $(SRCTREE)/mkconfig
export MKCONFIG

该定义表明MKCONFIG是顶层目录下的mkconfig脚本文件。

我们继续来看完整的命令：@ ( M K C O N F I G ) − A (MKCONFIG)-A (MKCONFIG)−A(@:_config=)，这里$(@:_config=)是变量的替换引用。

其具体使用方法为：格式为“ ( V A R : A = B ) ”或者“ (VAR:A=B)”或者“ (VAR:A=B)”或者“{VAR:A=B}”，意思是：**替换变量“VAR”中所有以“A”字符结尾的字为“B”结尾的字。**这将相当于把pcDuino3_config末尾的_config去除了。因此实际执行的是“mkconfig-A pcDuino3”命令。

执行该脚本将生成两个文件，这两个文件将在后面的步骤中被引用。

下面就是执行mkconfig脚本了：

mkconfig -A pcDuino3

执行该脚本，生成两个文件，一个是include/config.h，如下：

/* Automatically generated - do not edit */
#define CONFIG_PCDUINO        1
#define CONFIG_SPL        1
#define CONFIG_SUNXI_EMAC        1
#define CONFIG_SYS_ARCH  "arm"
#define CONFIG_SYS_CPU   "armv7"
#define CONFIG_SYS_BOARD "sunxi"
#define CONFIG_SYS_TARGET "pcDuino3"
#define CONFIG_SYS_SOC    "sunxi"
#define CONFIG_BOARDDIR board/sunxi
#include <config_cmd_defaults.h>
#include <config_defaults.h>
#include <configs/sun7i.h>
#include <asm/config.h>
#include <config_fallbacks.h>
#include <config_uncmd_spl.h>

还有一个文件是include/config.mk，如下：

ARCH   = arm
CPU    = armv7
BOARD  = sunxi
SOC    = sunxi

下一步就是make。

因为在boards.cfg文件中有配置sun7i:PCDUINO、SPL、SUNXI_EMAC，所以这里我们将使用SPL框架。在spl目录下，有一个Makefile文件。我们简单分析一下这个Makefile文件。

(移植过uboot的都知道，uboot的启动其实是分为BL0,BL1,BL2三个阶段的，即：ROM->SPL->uboot.img.而这个SPL架构将可以编译产生一个uboot-spl.bin。即BL1的代码。也就是说SPL结构其实做的工作就是uboot的BL1阶段的工作。但是这个SPL不是必须的，后面再讲讲这个东西)

首先

CONFIG_SPL_BUILD := y
export CONFIG_SPL_BUILD

定义并导出CONFIG_SPL_BUILD，这个定义是SPL框架最重要的定义，在最初的汇编代码中很多代码段都由该定义隔开。

include include/config.mk
include $(TOPDIR)/config.mk

引入刚刚生成的include/config.mk和顶层目录下的config.mk，其中顶层目录下的config.mk是设置了一些编译链接的选项。

接下来是SPL需要的代码和模块。再往下是指定链接脚本。

# Linker Script
ifdef CONFIG_SPL_LDSCRIPT
# need to strip off double quotes
LDSCRIPT := $(addprefix $(SRCTREE)/,$(CONFIG_SPL_LDSCRIPT:"%"=%))
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)LDSCRIPT := $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/u-boot-spl.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)LDSCRIPT := $(TOPDIR)/$(CPUDIR)/u-boot-spl.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)LDSCRIPT := $(TOPDIR)/arch/$(ARCH)/cpu/u-boot-spl.lds
Endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
$(error could not find linker script)
endif

再下面是描述最终的目标：

ALL-y   += $(obj)/$(SPL_BIN).bin
ifdef CONFIG_SUNXI
ifndef CONFIG_SPL_FEL
ALL-y   += $(obj)/sunxi-spl.bin
endif
endif

所以最后在该目录下会生成u-boot-spl.bin和sunxi-spl.bin，其中sunxi-spl.bin是使用mksunxiboot工具生成的：

ifdef CONFIG_SUNXI
quiet_cmd_mksunxiboot = MKSUNXI $@
cmd_mksunxiboot = $(OBJTREE)/tools/mksunxiboot $< $@
$(obj)/sunxi-spl.bin: $(obj)/$(SPL_BIN).bin$(call if_changed,mksunxiboot)
Endif

签名分析的是makefile
接下来分析一下链接脚本。根据前面关于链接脚本的一系列判断和指定，此处的链接脚本采用的是arch/arm/cpu/armv7/sunxi/u-boot-spl.lds，脚本如下：

MEMORY { .sram : ORIGIN = CONFIG_SPL_TEXT_BASE,\LENGTH = CONFIG_SPL_MAX_SIZE }
MEMORY { .sdram : ORIGIN = CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR, \LENGTH = CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE }
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{.text      :{__start = .;arch/arm/cpu/armv7/start.o        (.text)*(.text*)} > .sram. = ALIGN(4);.rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(.rodata*)) } >.sram. = ALIGN(4);.data : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(.data*)) } >.sram. = ALIGN(4);__image_copy_end = .;_end = .;.bss :{. = ALIGN(4);__bss_start = .;*(.bss*). = ALIGN(4);__bss_end = .;} > .sdram
}

在脚本最开始处，使用MEMORY命令定义了两个存储区域：一个是sram，起始地址为CONFIG_SPL_TEXT_BASE，长度为CONFIG_SPL_MAX_SIZE；另一个是sdram，起始地址为CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR，长度为CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE。这几个定义都是在include/configs/sunxi-common.h中：

#define                CONFIG_SPL_TEXT_BASE           0x20
#define                CONFIG_SPL_TEXT_BASE           0x5fe0
#define                CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR      0x50000000
#define                CONFIG_SPL_BSS_MAX_SIZE        0x80000

这里可以看到TEXT段的基址定为0x20，这是因为mksunxiboot的存在，它会加上大小为0x20的特定的头。

在SECTIONS命令中定义了.text、.rodata、.data和.bss这四个段。其中.text、.rodata和.data段放在sram内存区域中，而.bss段放在sdram内存区域中。

在.text段中，我们将arch/arm/cpu/armv7/start.o中的.text段放置在最前面，其他对象文件的.text段随后放置。在.rodata段和.data段中，使用SORT_BY_ALIGNMENT将各个对象文件的相应段对齐排序。

或许到这里你很困惑，这是因为你和我一样对SPL框架没有认识，下面我们来学一下SPL，在了解了SPL以后，再反过来看看这里对SPL的Makefile和ldscript的讲解。

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