u-boot源码结构
在顶层目录下有18个子目录，分别存放和管理不同的源程序。这些目录中所要存放的文件有其规则，可以分为3类。
第1类目录与处理器体系结构或者开发板硬件直接相关； 第2类目录是一些通用的函数或者驱动程序； 第3类目录是u-boot的应用程序、工具或者文档。 u-boot的源码顶层目录说明目 录 特 性 解 释 说 明
board 平台依赖 存放开发板相关的目录文件,每一套板子对应一个目录。如RPXlite(mpc8xx)、fsc100(arm_cortexa8)、sc520_cdp(x86) 等目录，子目录仅存放与开发板相关的c文件和配置文件，
不包含开发板CPU架构通用的实现文件
cpu 平台依赖 存放CPU相关的目录文件，每一款CPU对应一个目录。例如：mpc8xx、ppc4xx、
arm720t、arm_cortexa8、 xscale、i386等目录lib_XXX 平台依赖 存放对XXX体系结构通用的文件，主要用于实现XXX平台通用的函数，如软件浮点
include 通用 头文件和开发板配置文件，所有开发板的配置文件都在configs目录下common 通用 通用的多功能函数实现lib_generic 通用 通用库函数的实现net 通用 与网络协议栈相关的代码，如bootp协议、tftp协议、rarp协议和nfsfs 通用 存放支持的文件系统，如cramfs、ext2、fat、fdos、jffs2、reiserfs、ubifs、yaffs2文件系统post 通用 存放上电自检(Power On Self Test)程序drivers 通用 通用的设备驱动程序，主要有串口、USB、mmc、以太网接口的驱动等disk 通用 硬盘接口程序rtc 通用 RTC实时时钟的驱动程序api 通用 平台无关的应用接口examples 应用例程 一些独立运行的应用程序的例子，例如helloworld
tools 工具 存放制作S-Record或者u-boot格式的映像等工具，例如mkimage
doc 文档 开发使用文档
View Code
.|-- \|-- 123.txt|-- api|-- board|-- CHANGELOG|-- CHANGELOG-before-U-Boot-1.1.5|-- common|-- config.mk|-- COPYING|-- cpu|-- CREDITS|-- disk|-- doc|-- drivers|-- examples|-- fs|-- include|-- lib_arm|-- lib_avr32|-- lib_blackfin|-- libfdt|-- lib_generic|-- lib_i386|-- lib_m68k|-- lib_microblaze|-- lib_mips|-- lib_nios|-- lib_nios2|-- lib_ppc|-- lib_sh|-- lib_sparc|-- MAINTAINERS|-- MAKEALL|-- Makefile|-- mkconfig|-- nand_spl|-- net|-- onenand_ipl|-- post|-- README|-- rules.mk|-- System.map|-- tags|-- tools|-- u-boot|-- u-boot.bin|-- u-boot.lds|-- u-boot.map`-- u-boot.srec29 directories, 20 filesmakefile简要分析:
主目录中的Makefile是对整个工程的编译链接规则进行了描述。
子目录中的Makfile主要是编译一些源文件并进行归档，生成一些静态库。 Mkconfig是个脚本文件，负责对主目录中makefile进行配置的文件。创建一些符号链接，并在include目录下创建了两个文件：config.mk和config.h。config.mk包含了uboot运行的环境，定义了主目录和子目录makefile通用的变量,包括体系结构、处理器和板子。
Config.h中指明了板子相关的配置头文件。
所有这些目录的编译连接都是由顶层目录的makefile来确定的。
1) Makefile中定义了源码及生成的目标文件存放的目录,目标文件存放目录BUILD＿DIR可以通过make O=dir 指定。如果没有指定，则设定为源码顶层目录。一般编译的时候不指定输出目录，则BUILD＿DIR为空。其它目录变量定义如下：
#OBJTREE和LNDIR为存放生成文件的目录，TOPDIR与SRCTREE为源码所在目录 OBJTREE := $(if $(BUILD_DIR),$(BUILD_DIR),$(CURDIR)) SRCTREE := $(CURDIR) TOPDIR := $(SRCTREE) LNDIR := $(OBJTREE) export TOPDIR SRCTREE OBJTREE 2）定义变量MKCONFIG：这个变量指向一个脚本，即顶层目录的mkconfig。 MKCONFIG := $(SRCTREE)/mkconfig export MKCONFIG在编译 U－BOOT之前，先要执行
# make fsc100_config fsc100_config是Makefile的一个目标，定义如下： fsc100_config: unconfig @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm_cortexa8 fsc100 samsung s5pc1xxunconfig:
@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%: %_config
$(MAKE)显然，执行# make fsc100_config时，先执行unconfig目标，注意不指定输出目标时，obj，src变量均为空，unconfig下面的命令清理上一次执行make *_config时生成的头文件和makefile的包含文件。主要是include/config.h 和include/config.mk文件。 然后才执行命令 @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm_cortexa8 fsc100 samsung s5pc1xx
MKCONFIG 是顶层目录下的mkcofig脚本文件，后面五个是传入的参数。
对于fsc100_config而言，mkconfig主要做三件事： 在include文件夹下建立相应的文件（夹）软连接， #如果是ARM体系将执行以下操作： #ln -s asm-arm asm #ln -s arch-s5pc1xx asm-arm/arch #ln -s proc-armv asm-arm/proc 生成Makefile包含文件include/config.mk，内容很简单，定义了四个变量： ARCH = arm CPU = arm_cortexa8 BOARD = fsc100 VENDOR = samsung SOC = s5pc1xx 生成 include/config.h头文件：then
echo >> config.helse > config.h # Create new config filefiecho "/* Automatically generated - do not edit */" >>config.hfor i in ${TARGETS} ; do
echo "#define CONFIG_MK_${i} 1" >>config.h ;donecat << EOF >> config.h
#define CONFIG_BOARDDIR board/$BOARDDIR#include <config_defaults.h>#include <configs/$1.h>#include <asm/config.h>EOFmkconfig脚本文件的执行至此结束，继续分析Makefile剩下部分。 3）包含include/config.mk，其实也就相当于在 Makefile里定义了上面四个变量而已。 4) 指定交叉编译器前缀：
# set default to nothing for native builds
ifeq ($(HOSTARCH),$(ARCH))CROSS_COMPILE ?=endififeq (arm,$(ARCH))#这里根据ARCH变量，指定编译器前缀
CROSS_COMPILE ?= arm-cortex_a8-linux-gnueabi-endif5)包含config.mk:
#包含顶层目录下的config.mk，这个文件里面主要定义了交叉编译器及选项和编译规则 # load other configuration include $(TOPDIR)/config.mk 下面分析config.mk 的内容： ＠包含体系，开发板，CPU特定的规则文件： ifdef ARCH #指定预编译体系结构选项 sinclude $(TOPDIR)/$(ARCH)_config.mk # include architecture dependend rules endif ifdef CPU #定义编译时对齐，浮点等选项 sinclude $(TOPDIR)/cpu/$(CPU)/config.mk # include CPU specific rules endif ifdef SOC #没有这个文件 sinclude $(TOPDIR)/cpu/$(CPU)/$(SOC)/config.mk # include SoC specific rules endif ifdef BOARD #指定特定板子的镜像连接时的内存基地址sinclude $(TOPDIR)/board/$(BOARDDIR)/config.mk # include board specific rules
endif ＠定义交叉编译链工具 # Include the make variables (CC, etc...) # AS = $(CROSS_COMPILE)as LD = $(CROSS_COMPILE)ld CC = $(CROSS_COMPILE)gcc CPP = $(CC) -E AR = $(CROSS_COMPILE)ar NM = $(CROSS_COMPILE)nm STRIP = $(CROSS_COMPILE)strip OBJCOPY = $(CROSS_COMPILE)objcopy OBJDUMP = $(CROSS_COMPILE)objdump RANLIB = $(CROSS_COMPILE)RANLIB ＠定义AR选项ARFLAGS，调试选项DBGFLAGS，优化选项OPTFLAGS 预处理选项CPPFLAGS，C编译器选项CFLAGS，连接选项LDFLAGS LDFLAGS += -Bstatic -T $(obj)u-boot.lds $(PLATFORM_LDFLAGS) ifneq ($(TEXT_BASE),) LDFLAGS += -Ttext $(TEXT_BASE) endif #指定了起始地址TEXT_BASE ＠指定编译规则： $(obj)%.s: %.S $(CPP) $(AFLAGS) $(AFLAGS_$(@F)) $(AFLAGS_$(BCURDIR)) -o $@ $< $(obj)%.o: %.S $(CC) $(AFLAGS) $(AFLAGS_$(@F)) $(AFLAGS_$(BCURDIR)) -o $@ $< -cldf $(obj)%.o: %.c $(CC) $(CFLAGS) $(CFLAGS_$(@F)) $(CFLAGS_$(BCURDIR)) -o $@ $< -c $(obj)%.i: %.c $(CPP) $(CFLAGS) $(CFLAGS_$(@F)) $(CFLAGS_$(BCURDIR)) -o $@ $< -c $(obj)%.s: %.c $(CC) $(CFLAGS) $(CFLAGS_$(@F)) $(CFLAGS_$(BCURDIR)) -o $@ $< -c -S 回到顶层makefile文件： 6）U-boot需要的目标文件。 OBJS = cpu/$(CPU)/start.o # 顺序很重要，start.o必须放第一位 7）需要的库文件： 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 := $(addprefix $(obj),$(LIBS)) .PHONY : $(LIBS) 根据上面的include/config.mk文件定义的ARCH、CPU、BOARD、SOC这些变量。硬件平台依赖的目录文件可以根据这些定义来确定。fsc100平台相关目录及对应生成的库文件如下。 board/fsc100/ ：库文件board/fsc100/libfsc100.a cpu/arm_cortexa8/ ：库文件cpu/arm_cortexa8/libarm_cortexa8.a cpu/arm_cortexa8/s5pc1xx/ : 库文件cpu/arm_cortexa8/s5pc1xx/libs5pc1xx.a lib_arm/ : 库文件lib_arm/libarm.a 8）最终生成的各种镜像文件： 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 $< $@ #这里生成的是U-boot 的ELF文件镜像GEN_UBOOT = \ UNDEF_SYM=`$(OBJDUMP) -x $(LIBBOARD) $(LIBS) | \ sed -n -e 's/.*\($(SYM_PREFIX)__u_boot_cmd_.*\)/-u\1/p'|sort|uniq`;\ cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \ --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \ -Map u-boot.map -o u-boot$(obj)u-boot: depend $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBBOARD) $(LIBS) $(LDSCRIPT) $(obj)u-boot.lds$(GEN_UBOOT) 分析一下最关键的u-boot ELF文件镜像的生成： @依赖目标depend :生成各个子目录的.depend文件，.depend列出每个目标文件的依赖文件。生成方法，调用每个子目录的make _depend。 depend dep: for dir in $(SUBDIRS) ; do $(MAKE) -C $$dir _depend ; done @伪目标SUBDIRS: 执行tools ,examples ,post,post/cpu 子目录下面的make文件。 SUBDIRS = tools \ examples/standalone \ examples/api.PHONY : $(SUBDIRS)
$(SUBDIRS): depend $(MAKE) -C $@ all @依赖目标$(OBJS)，即cpu/start.o $(OBJS): depend $(MAKE) -C cpu/$(CPU) $(if $(REMOTE_BUILD),$@,$(notdir $@))
@依赖目标$(LIBBOARD)、$(LIBS)，这个目标太多，都是每个子目录的库文件*.a ，通过执行相应子目录下的make来完成：
$(LIBBOARD): depend $(LIBS) $(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@)) $(LIBS): depend $(SUBDIRS) $(MAKE) -C $(dir $(subst $(obj),,$@)) @依赖目标$(LDSCRIPT)： $(LDSCRIPT): depend $(MAKE) -C $(dir $@) $(notdir $@)@$(obj)u-boot.lds
u-boot.lds，定义了连接时各个目标文件是如何组织的。内容如下： OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm") OUTPUT_ARCH(arm) ENTRY(_start) SECTIONS { . = 0x00000000; . = ALIGN(4); .text : { cpu/arm_cortexa8/start.o (.text) board/samsung/fsc100/lowlevel_init.o board/samsung/fsc100/mem_setup.o board/samsung/fsc100/nand_cp.o *(.text) } . = ALIGN(4); .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) } . = ALIGN(4); .data : { *(.data) } . = ALIGN(4); .got : { *(.got) } __u_boot_cmd_start = .; .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } __u_boot_cmd_end = .; . = ALIGN(4); __bss_start = .; .bss : { *(.bss) } _end = .; } @执行连接命令： cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \ --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS) \ -Map u-boot.map -o u-bootot 其实就是把start.o和各个子目录makefile生成的库文件按照LDFLAGS连接在一起，生成ELF文件u-boot 和连接时内存分配图文件u-boot.map。 9)对于各子目录的makefile文件，主要是生成*.o文件然后执行AR生成对应的库文件。如lib_generic文件夹Makefile：LIB = $(obj)libgeneric.a
COBJS-$(CONFIG_ADDR_MAP) += addr_map.o
COBJS-$(CONFIG_BZIP2) += bzlib.oCOBJS-$(CONFIG_BZIP2) += bzlib_crctable.oCOBJS-$(CONFIG_BZIP2) += bzlib_decompress.oCOBJS-$(CONFIG_BZIP2) += bzlib_randtable.oCOBJS-$(CONFIG_BZIP2) += bzlib_huffman.oCOBJS-$(CONFIG_USB_TTY) += circbuf.oCOBJS-y += crc16.oCOBJS-y += crc32.oCOBJS-y += ctype.oCOBJS-y += display_options.oCOBJS-y += div64.oCOBJS-$(CONFIG_GZIP) += gunzip.oCOBJS-$(CONFIG_LMB) += lmb.oCOBJS-y += ldiv.oCOBJS-$(CONFIG_MD5) += md5.oCOBJS-y += net_utils.oCOBJS-$(CONFIG_SHA1) += sha1.oCOBJS-$(CONFIG_SHA256) += sha256.oCOBJS-y += string.oCOBJS-y += strmhz.oCOBJS-y += time.oCOBJS-y += vsprintf.oCOBJS-$(CONFIG_ZLIB) += zlib.oCOBJS-$(CONFIG_RBTREE) += rbtree.oCOBJS := $(COBJS-y)
SRCS := $(COBJS:.o=.c)OBJS := $(addprefix $(obj),$(COBJS))$(LIB): $(obj).depend $(OBJS)
$(AR) $(ARFLAGS) $@ $(OBJS)整个makefile剩下的内容全部是各种不同的开发板的*_config:目标的定义了。 概括起来，工程的编译流程也就是通过执行执行一个make *_config传入ARCH，CPU，BOARD，VENDOR，SOC参数，mkconfig根据参数将include头文件夹相应的头文件夹连接好，生成 config.h。然后执行make分别调用各子目录的makefile 生成所有的obj文件和obj库文件*.a. 最后连接所有目标文件，生成镜像。不同格式的镜像都是调用相应工具由elf镜像直接或者间接生成的。
