文章目錄

uboot編譯體驗

uboot Makefile分析

uboot編譯體驗

windows與linux的啓動過程對比

windows	linux
上電	上電
BIOS	BootLoader
引導操作系統	啓動linux內核
識別磁盤	掛接根文件系統
運行應用程序	運行應用程序

BootLoader的最終目的：啓動內核

uboot編譯

解壓老韋準備好的uboot源文件，並打好補丁，配置，然後編譯，注意如果權限不夠，最好將整個文件夾遞歸chmod，給權限777

patch -p1 < ../u-boot-1.1.6_jz2440.patch
make 100ask24x0_config
make

uboot燒錄

使用老韋提供的oflash，在nand flash中完成燒錄

uboot菜單

開機按空格，進入boot菜單
q退出
menu進入
help幫助
? + 指令查看使用方法
查看環境變量 pri
設置環境變量set
保存save

希望uboot實現的功能

從Flash讀出內核
初始化SDRAM
將內核放到SDRAM
初始化時鐘
啓動內核

燒寫Flash
網卡功能
USB功能
串口功能

uboot Makefile分析

一般編譯的步驟爲

先make xxxconfig配置
再make編譯

分析配置過程

make 100ask24x0

在makefile可以看到配置的時候，執行的指令

100ask24x0_config	:	unconfig
	@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0

首先看MKCONFIG指的是什麼，應該是源文件下的mkconfig

MKCONFIG	:= $(SRCTREE)/mkconfig
export MKCONFIG

@$(MKCONFIG)，其中的@，表示在執行命令時不輸出命令本身（不回顯），只輸出命令執行的結果
$(@:_config=)，這裏用到了makefile的變量替換規則，$(VAR:A=B)表示替換變量$(VAR)中的A爲B，這裏的A位_config，B爲空，VAR是$@，意思是目標文件，一般寫在行首，往上找一行，發現$@的其實就是代指100ask24x0_config，所以最後的效果是將100ask24x0_config中的_config替換爲空

得到替換後的表示形式

100ask24x0_config	:	unconfig
	mkconfig 100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0

當執行配置命令的時候，就相當於去執行這個腳本mkconfig 100ask24x0 arm arm920t 100ask24x0 NULL s3c24x0

下一步去mkconfig腳本去分析
這一段是對傳進來的參數進行判斷，目前我們傳的參數跟--,-a,-n,*無關，所以不用管

while [ $# -gt 0 ] ; do
	case "$1" in
	--) shift ; break ;;
	-a) shift ; APPEND=yes ;;
	-n) shift ; BOARD_NAME="${1%%_config}" ; shift ;;
	*)  break ;;
	esac
done

是否已經定義過BOARD_NAME，默認是沒有的，如果沒有定義過的話，就使用傳進來的第一個參數$1，注意在shell腳本中，$0代表的是腳本文件名，參數是從$1開始的，這裏的$1代指100ask24x0，執行完後的結果是變量BOARD_NAME的值爲100ask24x0

BOARD_NAME=""	# Name to print in make output
[ "${BOARD_NAME}" ] || BOARD_NAME="$1"

下面分析參數的個數是否正常，@#就代指參數的個數，注意@#不把 $0算在內，因此這裏的$ #值是6
當參數的個數小於4，或者大於6，則認爲異常，腳本直接退出

[ $# -lt 4 ] && exit 1
[ $# -gt 6 ] && exit 1

這是一句打印到終端的話，在腳本中使用echo打印字符串到屏幕顯示，做提示用

echo "Configuring for ${BOARD_NAME} board..."

以下代碼先判斷SRCTREE和OBJTREE是否相等，這兩個變量要去Makefile去找，如下
OBJTREE := $(if $(BUILD_DIR),$(BUILD_DIR),$(CURDIR))
SRCTREE := $(CURDIR)
其中要知道$(CURDIR)，CURDIR是Makefile內嵌的變量，即使沒有定義，也能使用，它就代表當前目錄
第一句話，如果定義過變量BUILD_DIR，則OBJTREE=BUILD_DIR，否則OBJTREE=CURDIR
由於沒有定義過變量BUILD_DIR，因此OBJTREE和SRCTREE，都等於CURDIR
因此，這段代碼，最終執行else分支，其中$2爲arm，執行的結果是先強制刪除文件asm（無論是否存在），然後創建一個鏈接文件asm，指向目錄asm-arm
爲什麼會創建這個鏈接，主要是爲了少修改代碼，例如我們寫程序時，有時要去包含頭文件#include <asm/type.h>，這裏的asm就會自動替換爲asm-arm，去asm-arm目錄下找type.h文件，下次如果編譯i386時，它也會自動替換爲#include <asm-i386/type.h>，這樣換平臺編譯時，不用我們手動去修改代碼，方便了很多

if [ "$SRCTREE" != "$OBJTREE" ] ; then
	。。。//太長省略
else
	cd ./include
	rm -f asm
	ln -s asm-$2 asm        //$2=arm
fi

$2指的是arm，因此替換後rm -f asm-arm/arch，刪除asm-arm目錄下的arch文件，如果你執行過配置的話，發現這個arch文件也是一個鏈接文件

rm -f asm-$2/arch //$2=arm

分析這段之前，先了解一下shell語法
if [ -z $string ]，這句話的意思是判斷string變量是否爲空
-o ，意思是邏輯或
因此第一句話的判斷if [ -z "$6" -o "$6" = "NULL" ]，意思就很明確了，判斷參數$6是否爲空或者爲NULL，我們傳進來的是s3c24x0，所以條件不滿足，執行else分支
ln -s ${LNPREFIX}arch-$6 asm-$2/arch，變量LNPREFIX目前爲止還未定義，因此爲空，我們將參數替換進去，最後的結果是ln -s arch-s3c24x0 asm-arm/arch，這句話創建了一個名爲asm-arm/arch的鏈接文件，指向arch-s3c24x0

if [ -z "$6" -o "$6" = "NULL" ] ; then
	ln -s ${LNPREFIX}arch-$3 asm-$2/arch
else
	ln -s ${LNPREFIX}arch-$6 asm-$2/arch
fi

這句話判斷$2是否爲arm，顯然條件是成立的，經過變量的替換
發現第一句話，是在強行刪除一個鏈接文件，asm-arm/proc
第二句話，創建一個鏈接文件asm-arm/proc，指向proc-armv

if [ "$2" = "arm" ] ; then
	rm -f asm-$2/proc
	ln -s ${LNPREFIX}proc-armv asm-$2/proc
fi

先解釋一下shell腳本中的 > 和 >>，一個>表示將左邊的結果，寫到右邊的文件（覆蓋，從頭開始寫），兩個>>表示追加到右邊的文件（從末尾開始寫）
前面三句話是輸出，最後兩句話是判斷參數$5和$6是否爲空或者爲NULL，如果不爲空，也不爲NULL，則追加兩句話到config.mk文件，由於$5爲NULL，$6爲s3c24x0，因此末尾會有追加SOC=s3c24x0
這裏結果就是建立了一個文件，config.mk，該文件最終內容如下
ARCH = arm
CPU = arm920t
BOARD = 100ask24x0
SOC = s3c24x0

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

如果APPEND的值爲yes，則末尾的兩句話，將會以追加（末尾寫）的形式，寫入config.h
此處我們的的APPEND變量未定義，所以執行else分支，> 的左邊什麼都沒寫，意思是創建一個空的文件，名字爲config.h，末尾兩句話打印到config.h，其中第一句是一個註釋信息，第二句是包含一個頭文件#include <configs/100ask24x0.h>，最後使用exit退出腳本，返回值是0

if [ "$APPEND" = "yes" ]	# Append to existing config file
then
	echo >> config.h
else
	> config.h		# Create new config file
fi
echo "/* Automatically generated - do not edit */" >>config.h
echo "#include <configs/$1.h>" >>config.h
exit 0

編譯過程的分析

makefile開頭的部分，主要作用是生成版本的信息，其中version_autogenerated.h文件是由Makefile自動生成，在後面會將版本信息寫進去，其它文件包含它後，就能讀取出uboot的版本信息了，這個頭文件其實是定義一個宏#define U_BOOT_VERSION "U-Boot 1.1.6"

VERSION = 1     //主版本號
PATCHLEVEL = 1  //補丁版本號
SUBLEVEL = 6    //次版本號
EXTRAVERSION =  //附加信息
U_BOOT_VERSION = $(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)    //uboot版本 1.1.6
VERSION_FILE = $(obj)include/version_autogenerated.h    //存放版本信息字符串的文件名和目錄

之前配置生成的config.mk，在Makefile中使用到了，我們在make的時候，怎麼知道要用哪個工具鏈，就是通過這裏指定，生成變量CROSS_COMPILE（如果沒有手動指定的話）

# load ARCH, BOARD, and CPU configuration
include $(OBJTREE)/include/config.mk
export	ARCH CPU BOARD VENDOR SOC
...
ifeq ($(ARCH),arm)
CROSS_COMPILE = arm-linux-
endif
...

這裏是CPU是配置文件的arm920t

OBJS  = cpu/$(CPU)/start.o

LIB是將這些編譯好的靜態庫文件，加入到LIBS變量中，LIBS會告訴編譯器，要鏈接哪些庫文件

LIBS  = lib_generic/libgeneric.a
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
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
LIBS += net/libnet.a
LIBS += disk/libdisk.a
LIBS += rtc/librtc.a
LIBS += dtt/libdtt.a
LIBS += drivers/libdrivers.a
LIBS += drivers/nand/libnand.a
LIBS += drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a
LIBS += drivers/usb/libusb.a
LIBS += drivers/sk98lin/libsk98lin.a
LIBS += common/libcommon.a
LIBS += $(BOARDLIBS)

這就是執行make後第一條編譯的語句，目標all依賴於變量ALL
先看u-boot.bin，它又依賴u-boot，u-boot是一個elf格式的二進制文件，在這段的末尾，告訴了我們怎麼生成它

ALL = $(obj)u-boot.srec $(obj)u-boot.bin $(obj)System.map $(U_BOOT_NAND)

all:		$(ALL)

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

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

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

$(obj)u-boot.dis:	$(obj)u-boot
		$(OBJDUMP) -d $< > $@

$(obj)u-boot:		depend version $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBS) $(LDSCRIPT)
		UNDEF_SYM=`$(OBJDUMP) -x $(LIBS) |sed  -n -e 's/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p'|sort|uniq`;\
		cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \
			--start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \
			-Map u-boot.map -o u-boot

$(obj)u-boot: ... 太長省略，關於這一段，如何生成elf格式的u-boot，可以在make命令執行後，生成的打印信息中看出來，在編譯完成後，終端末尾打印了這段信息，剛好就是u-boot編譯信息的展開

UNDEF_SYM=`arm-linux-objdump -x lib_generic/libgeneric.a board/100ask24x0/lib100ask24x0.a cpu/arm920t/libarm920t.a cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a lib_arm/libarm.a fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a net/libnet.a disk/libdisk.a rtc/librtc.a dtt/libdtt.a drivers/libdrivers.a drivers/nand/libnand.a drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a drivers/usb/libusb.a drivers/sk98lin/libsk98lin.a common/libcommon.a |sed  -n -e 's/.*\(__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p'|sort|uniq`;\
                cd /work/system/u-boot-1.1.6 && arm-linux-ld -Bstatic -T /work/system/u-boot-1.1.6/board/100ask24x0/u-boot.lds -Ttext 0x33F80000  $UNDEF_SYM cpu/arm920t/start.o \
                        --start-group lib_generic/libgeneric.a board/100ask24x0/lib100ask24x0.a cpu/arm920t/libarm920t.a cpu/arm920t/s3c24x0/libs3c24x0.a lib_arm/libarm.a fs/cramfs/libcramfs.a fs/fat/libfat.a fs/fdos/libfdos.a fs/jffs2/libjffs2.a fs/reiserfs/libreiserfs.a fs/ext2/libext2fs.a net/libnet.a disk/libdisk.a rtc/librtc.a dtt/libdtt.a drivers/libdrivers.a drivers/nand/libnand.a drivers/nand_legacy/libnand_legacy.a drivers/usb/libusb.a drivers/sk98lin/libsk98lin.a common/libcommon.a --end-group  \
                        -Map u-boot.map -o u-boot

UNDEF_SYM的展開先不用管，後面緊跟的cd /work/system/u-boot-1.1.6，進入這個目錄，執行arm-linux-ld進行鏈接
利用-T指定了鏈接腳本u-boot.lds的位置，還指定了代碼段存放的地址-Ttext 0x33F80000，再後面就是所有的源文件和靜態庫，最後-o輸出u-boot

再看一下鏈接腳本怎麼排放所有的段

SECTIONS
{
	. = 0x00000000;     //這個0會加上0x33F80000，後面的段，將放在0x33F80000之後，按序排放
	. = ALIGN(4);
	.text      :
	{
	  cpu/arm920t/start.o	(.text)                 //先放這個文件的代碼段
          board/100ask24x0/boot_init.o (.text)  //放這個文件的代碼段
	  *(.text)                                          //其它所有文件的代碼段
	}
	. = ALIGN(4);                               //以四字節對齊
	.rodata : { *(.rodata) }                    //所有文件的只讀數據段
	. = ALIGN(4);
	.data : { *(.data) }                        //所有文件的數據段
	. = ALIGN(4);
	.got : { *(.got) }
	. = .;
	__u_boot_cmd_start = .;
	.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }    //所有文件的u_boot_cmd段，uboot自己定義的，比較特殊
	__u_boot_cmd_end = .;
	. = ALIGN(4);
	__bss_start = .;
	.bss : { *(.bss) }                      //bss段，未初始化的全局變量
	_end = .;
}

分析Makefile的收穫

第一個啓動的文件：cpu/arm920t/start.S
鏈接地址：board/100ask24x0/u-boot.lds和0x33F80000

其中0x33F80000的定義見於board/100ask24x0/config.mk，其值爲TEXT_BASE = 0x33F80000，然後在u-boot-1.1.6目錄下的LDFLAGS += -Bstatic -T $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)，其中的TEXT_BASE就是所使用的鏈接地址，這句話展開後形式如下，也可以從make編譯後打印信息的末尾中看到展開信息

LDFLAGS += -Bstatic -T $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)
		   -Bstatic -T /work/system/u-boot-1.1.6/board/100ask24x0/u-boot.lds -Ttext 0x33F80000

01 uboot的配置和編譯

文章目錄

uboot編譯體驗

windows與linux的啓動過程對比

uboot編譯

uboot燒錄

uboot菜單

希望uboot實現的功能

uboot Makefile分析

分析配置過程

編譯過程的分析

分析Makefile的收穫

CMake零基礎到入門

第五章指令系統

USB協議入門

海思開發記錄（一）：3559A開發環境搭建

第四章存儲系統

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結