[uboot] （第四章）uboot流程——uboot编译流程
以下例子都以project X项目tiny210（s5pv210平台,armv7架构）为例
[uboot] uboot流程系列：
[project X] tiny210(s5pv210)上电启动流程（BL0-BL2）
[project X] tiny210(s5pv210)从存储设备加载代码到DDR
[uboot] （第一章）uboot流程——概述
[uboot] （第二章）uboot流程——uboot-spl编译流程
[uboot] （第三章）uboot流程——uboot-spl代码流程
[uboot] （第四章）uboot流程——uboot编译流程
[uboot] （番外篇）global_data介绍
[uboot] （番外篇）uboot relocation介绍
建议先看《[project X] tiny210(s5pv210)上电启动流程（BL0-BL2）》，根据例子了解一下上电之后的BL0\BL1\BL2阶段，以及各个阶段的运行位置，功能。
建议先看《[uboot] （第二章）uboot流程——uboot-spl编译流程》，其编译流程基本上是类似的。最大区别在于dtb的编译。
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一、uboot编译和生成文件
0、说明
现在的uboot已经做得和kernel很像，最主要的一点是，uboot也使用了dtb的方法，将设备树和代码分离开来（当然可以通过宏来控制）。
project-x/u-boot/configs/tiny210_defconfig
CONFIG_OF_CONTROL=y
// 用于表示是否使用了dtb的方式
CONFIG_OF_SEPARATE=y
// 是否将dtb和uboot分离表一所以在uboot的编译中，和spl的最大区别是还要编译dtb。 （前面我们将的spl是没有使用dtb的，当然好像也可以使用dtb，只是我没有试过）。
1、编译方法
在project X项目中，所有镜像，包括uboot、kernel、rootfs都是放在build目录下进行编译的。具体去参考该项目build的Makefile的实现。
假设config已经配置完成，在build编译命令如下：
make ubootMakefile中对应的命令如下：
project-x/build/Makefile
BUILD_DIR=$(shell pwd)
OUT_DIR=$(BUILD_DIR)/out
UBOOT_OUT_DIR=$(OUT_DIR)/u-boot
UBOOT_DIR=$(BUILD_DIR)/../u-boot
uboot:
mkdir -p $(UBOOT_OUT_DIR)
make -C $(UBOOT_DIR) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) KBUILD_OUTPUT=$(UBOOT_OUT_DIR) $(BOARD_NAME)_defconfig
make -C $(UBOOT_DIR) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) KBUILD_OUTPUT=$(UBOOT_OUT_DIR)
## -C $(UBOOT_DIR) 指定了要在../uboot，也就是uboot的代码根目录下执行make
## CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) 指定了交叉编译器
## KBUILD_OUTPUT=$(UBOOT_OUT_DIR) 指定了最终编译的输出目录是build/out/u-boot.最终，相当于进入了uboot目录执行了make动作。
2、生成文件
最终编译完成之后，会在project-x/build/out/u-boot下生成如下文件：
arch common dts include net tools u-boot.cfg u-boot.lds u-boot.srec
board disk examples lib scripts System.map u-boot u-boot.dtb u-boot.map u-boot.sym
cmd drivers fs Makefile source test u-boot.bin u-boot-dtb.bin u-boot-nodtb.bin其中，arch、common、dts、include、board、drivers、fs等等目录是对应代码的编译目录，各个目录下都会生成相应的built.o，是由同目录下的目标文件连接而成。
重点说一下以下几个文件：
| 文件 | 说明 |
|---|---|
| u-boot | 初步链接后得到的uboot文件 |
| u-boot-nodtb.bin | 在u-boot的基础上，经过objcopy去除符号表信息之后的可执行程序 |
| u-boot.dtb | dtb文件 |
| u-boot-dtb.bin | 将u-boot-nodtb.bin和u-boot.dtb打包在一起的文件 |
| u-boot.bin | 在需要dtb的情况下，直接由u-boot-dtb.bin复制而来，也就是编译u-boot的最终目标 |
| u-boot.lds | uboot的连接脚本 |
| System.map | 连接之后的符号表文件 |
| u-boot.cfg | 由uboot配置生成的文件 |
二、uboot编译流程
1、编译整体流程
根据一、2生成的文件说明可知简单流程如下：
（1）各目录下built-in.o的生成
Created with Raphaël 2.1.0 源文件、代码文件 编译、汇编 目标文件 同目录目标文件连接 built-in目标文件
（2）由所有built-in.o以u-boot.lds为连接脚本通过连接来生成u-boot
Created with Raphaël 2.1.0 built-in目标文件 以u-boot.lds为连接脚本进行统一连接 u-boot
（3）由u-boot生成u-boot-nodtb.bin
Created with Raphaël 2.1.0 u-boot objcopy动作去掉符号信息表 u-boot-nodtb.bin
（4）由生成uboot的dtb文件
Created with Raphaël 2.1.0 dts文件 dtc编译、打包 dtb文件u-boot.dtb
（5）由u-boot-nodtb.bin和u-boot.dtb生成u-boot-dtb.bin
Created with Raphaël 2.1.0 u-boot-nodtb.bin和u-boot.dtb 追加整合两个文件 u-boot-dtb.bin
（6）由u-boot-dtb.bin复制生成u-boot.bin
Created with Raphaël 2.1.0 u-boot-dtb.bin 复制 u-boot.bin
2、具体编译流程分析
我们直接从make uboot命令分析，也就是从uboot下的Makefile的依赖关系来分析整个编译流程。
注意，这个分析顺序和上述的整体编译流程的顺序是反着的。
- （1）入口分析
在project-x/u-boot/Makefile中
all: $(ALL-y)
ALL-y += u-boot.srec u-boot.bin u-boot.sym System.map u-boot.cfg binary_size_checku-boot.bin就是我们的目标，所以后需要主要研究u-boot.bin的依赖关系。
- （2）u-boot.bin的依赖关系
在project-x/u-boot/Makefile中
ifeq ($(CONFIG_OF_SEPARATE),y)
## CONFIG_OF_SEPARATE用于定义是否有DTB并且是否是和uboot分开编译的。
## tiny210是有定义这个宏的，所以走的是上面这路
u-boot-dtb.bin: u-boot-nodtb.bin dts/dt.dtb FORCE
$(call if_changed,cat)
## 由u-boot-nodtb.bin和dts/dt.dtb连接在一起，先生成u-boot-dtb.bin
## $(call if_changed,cat)会调用到cmd_cat函数，具体实现我们不分析了
u-boot.bin: u-boot-dtb.bin FORCE
$(call if_changed,copy)
## 直接将u-boot-dtb.bin复制为u-boot.bin
## $(call if_changed,copy)会调用到cmd_copy函数，具体实现我们不分析了
else
u-boot.bin: u-boot-nodtb.bin FORCE
$(call if_changed,copy)
endif对应于上述二、1（5）流程和上述二、1（6）流程。
后续有两个依赖关系要分析，分别是u-boot-nodtb.bin和dts/dt.dtb。
u-boot-nodtb.bin依赖关系参考下述二、2（3）-2（6）.
dts/dt.dtb依赖关系参考下述二、2（7）
其中u-boot-nodtb.bin的依赖关系和SPL的相当类似，可以先参考一下《[uboot] （第二章）uboot流程——uboot-spl编译流程》。
- （3）u-boot-nodtb.bin的依赖关系
在project-x/u-boot/Makefile中
u-boot-nodtb.bin: u-boot FORCE
$(call if_changed,objcopy)
$(call DO_STATIC_RELA,$<,$@,$(CONFIG_SYS_TEXT_BASE))
$(BOARD_SIZE_CHECK)
## $(call if_changed,objcopy)表示当依赖文件发生变化时，将依赖文件经过objcopy处理之后得到目标文件。
## 也就是通过objcopy把u-boot的符号信息以及一些无用信息去掉之后，得到了u-boot-nodtb.bin。如上述Makefile代码u-boot-nodtb.bin依赖于u-boot，并且由u-boot经过objcopy操作之后得到。
对应于上述二、1（3）流程.
- （4）u-boot的依赖关系
在project-x/u-boot/Makefile中
u-boot: $(u-boot-init) $(u-boot-main) u-boot.lds FORCE
$(call if_changed,u-boot__)
## $(call if_changed,u-boot__)来生成目标
## $(call if_changed,u-boot__)对应cmd_u-boot__命令如上，u-boot依赖于$(u-boot-init) 、$(u-boot-main)和u-boot.lds，并且最终会调用cmd_u-boot__来生成u-boot。
cmd_u-boot__实现如下
project-x/u-boot/Makefile
cmd_u-boot__ ?= $(LD) $(LDFLAGS) $(LDFLAGS_u-boot) -o $@ \
-T u-boot.lds $(u-boot-init) \
--start-group $(u-boot-main) --end-group \
$(PLATFORM_LIBS) -Map u-boot.map将cmd_u-boot__通过echo命令打印出来之后得到如下（拆分出来看的）：
project-x/u-boot/Makefile
/project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/arm-none-linux-gnueabi-ld
-pie --gc-sections -Bstatic -Ttext 0x23E00000
-o u-boot
-T u-boot.lds
arch/arm/cpu/armv7/start.o
--start-group
arch/arm/cpu/built-in.o arch/arm/cpu/armv7/built-in.o arch/arm/lib/built-in.o arch/arm/mach-s5pc1xx/built-in.o board/samsung/common/built-in.o board/samsung/tiny210/built-in.o cmd/built-in.o common/built-in.o disk/built-in.o drivers/built-in.o drivers/dma/built-in.o drivers/gpio/built-in.o drivers/i2c/built-in.o drivers/mmc/built-in.o drivers/mtd/built-in.o drivers/mtd/onenand/built-in.o drivers/mtd/spi/built-in.o drivers/net/built-in.o drivers/net/phy/built-in.o drivers/pci/built-in.o drivers/power/built-in.o drivers/power/battery/built-in.o drivers/power/fuel_gauge/built-in.o drivers/power/mfd/built-in.o drivers/power/pmic/built-in.o drivers/power/regulator/built-in.o drivers/serial/built-in.o drivers/spi/built-in.o drivers/usb/common/built-in.o drivers/usb/dwc3/built-in.o drivers/usb/emul/built-in.o drivers/usb/eth/built-in.o drivers/usb/gadget/built-in.o drivers/usb/gadget/udc/built-in.o drivers/usb/host/built-in.o drivers/usb/musb-new/built-in.o drivers/usb/musb/built-in.o drivers/usb/phy/built-in.o drivers/usb/ulpi/built-in.o fs/built-in.o lib/built-in.o net/built-in.o test/built-in.o test/dm/built-in.o
--end-group
arch/arm/lib/eabi_compat.o
-L /project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.8.3 -lgcc
-Map u-boot.map可以看出上述是一条连接命令，以u-boot.lds为链接脚本，把$(u-boot-init) 、$(u-boot-main)的指定的目标文件连接到u-boot中。
并且已经指定输出文件为u-boot，连接脚本为u-boot.lds。
连接很重要的东西就是连接标识，也就是 $(LD) $(LDFLAGS) $(LDFLAGS_u-boot)的定义。
尝试把$(LD) \$(LDFLAGS) \$(LDFLAGS_u-boot)) 打印出来，结果如下：
LD=~/project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/arm-none-linux-gnueabi-ld
LDFLAGS=
LDFLAGS_u-boot=-pie --gc-sections -Bstatic -Ttext 0x23E00000LDFLAGS_u-boot定义如下
LDFLAGS_u-boot += -pie
LDFLAGS_u-boot += $(LDFLAGS_FINAL)
ifneq ($(CONFIG_SYS_TEXT_BASE),)
LDFLAGS_u-boot += -Ttext $(CONFIG_SYS_TEXT_BASE)
endif
## 当指定CONFIG_SYS_TEXT_BASE时，会配置连接地址。在tiny210项目中，定义如下：
## ./include/configs/tiny210.h:52:#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x23E00000
## $(LDFLAGS_FINAL)在如下几个地方定义了
## ./config.mk:19:LDFLAGS_FINAL :=
## ./config.mk:80:LDFLAGS_FINAL += -Bstatic
## ./arch/arm/config.mk:16:LDFLAGS_FINAL += --gc-sections
## 通过上述LDFLAGS_u-boot=-pie --gc-sections -Bstatic -Ttext 0x23E00000也就可以理解了
## 对应于上述二、1（2）流程。对应于上述二、1（2）流程。
关于u-boot依赖的说明在（5）、（6）中继续介绍
- （5）u-boot-init & u-boot-main依赖关系（代码是如何被编译的）
先看一下这两个值打印出来的
u-boot-init=arch/arm/cpu/armv7/start.o
u-boot-main= arch/arm/cpu/built-in.o arch/arm/cpu/armv7/built-in.o arch/arm/lib/built-in.o arch/arm/mach-s5pc1xx/built-in.o board/samsung/common/built-in.o board/samsung/tiny210/built-in.o cmd/built-in.o common/built-in.o disk/built-in.o drivers/built-in.o drivers/dma/built-in.o drivers/gpio/built-in.o drivers/i2c/built-in.o drivers/mmc/built-in.o drivers/mtd/built-in.o drivers/mtd/onenand/built-in.o drivers/mtd/spi/built-in.o drivers/net/built-in.o drivers/net/phy/built-in.o drivers/pci/built-in.o drivers/power/built-in.o drivers/power/battery/built-in.o drivers/power/fuel_gauge/built-in.o drivers/power/mfd/built-in.o drivers/power/pmic/built-in.o drivers/power/regulator/built-in.o drivers/serial/built-in.o drivers/spi/built-in.o drivers/usb/common/built-in.o drivers/usb/dwc3/built-in.o drivers/usb/emul/built-in.o drivers/usb/eth/built-in.o drivers/usb/gadget/built-in.o drivers/usb/gadget/udc/built-in.o drivers/usb/host/built-in.o drivers/usb/musb-new/built-in.o drivers/usb/musb/built-in.o drivers/usb/phy/built-in.o drivers/usb/ulpi/built-in.o fs/built-in.o lib/built-in.o net/built-in.o test/built-in.o test/dm/built-in.o可以观察到是一堆目标文件的路径。这些目标文件最终都要被连接到u-boot中。
u-boot-init & u-boot-main的定义如下代码：
project-x/u-boot/Makefile
u-boot-init := $(head-y)
## head-y定义在如下位置
## ./arch/arm/Makefile:73:head-y := arch/arm/cpu/$(CPU)/start.o
libs-y += lib/
libs-y += fs/
libs-y += net/
libs-y += disk/
libs-y += drivers/
libs-y += drivers/dma/
libs-y += drivers/gpio/
libs-y += drivers/i2c/
...
u-boot-dirs := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(libs-y))) tools examples
## 过滤出路径之后，加上tools目录和example目录
libs-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y))
## 先加上后缀built-in.o
u-boot-main := $(libs-y)那么u-boot-init & u-boot-main是如何生成的呢？
需要看一下对应的依赖如下：
$(sort $(u-boot-init) $(u-boot-main)): $(u-boot-dirs) ;
## 也就是说$(u-boot-init) $(u-boot--main)依赖于$(u-boot-dirs)
## sort函数根据首字母进行排序并去除掉重复的。
##u-boot-dirs := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(libs-y))) tools examples
## $(filter %/, $(libs-y)过滤出'/'结尾的字符串，注意，此时$(libs-y)的内容还没有加上built-in.o文件后缀
## patsubst去掉字符串中最后的'/'的字符。
## 最后u-boot-dirs打印出来如下：
## u-boot-dirs=arch/arm/cpu arch/arm/cpu/armv7 arch/arm/lib arch/arm/mach-s5pc1xx board/samsung/common board/samsung/tiny210 cmd common disk drivers drivers/dma drivers/gpio drivers/i2c drivers/mmc drivers/mtd drivers/mtd/onenand drivers/mtd/spi drivers/net drivers/net/phy drivers/pci drivers/power drivers/power/battery drivers/power/fuel_gauge drivers/power/mfd drivers/power/pmic drivers/power/regulator drivers/serial drivers/spi drivers/usb/common drivers/usb/dwc3 drivers/usb/emul drivers/usb/eth drivers/usb/gadget drivers/usb/gadget/udc drivers/usb/host drivers/usb/musb-new drivers/usb/musb drivers/usb/phy drivers/usb/ulpi fs lib net test test/dm tools examplesu-boot-dirs依赖规则如下：
PHONY += $(u-boot-dirs)
$(u-boot-dirs): prepare scripts
$(Q)$(MAKE) $(build)=$@
## 依赖于prepare scripts
## prepare会导致prepare0、prepare1、prepare2、prepare3目标被执行，最终编译了tools目录下的东西，生成了一些工具
## 然后执行$(Q)$(MAKE) $(build)=$@
## 也就是会对每一个目标文件依次执行make \$(build)=目标文件对每一个目标文件依次执行make $(build)=目标文件
$(build)定义如下：
project-x/u-boot/scripts/Kbuild.include
build := -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj以arch/arm/mach-s5pc1xx为例
“$(MAKE) $(build)=$@”展开后格式如下
make -f project-x/u-boot/scripts/Makefile.build obj=arch/arm/mach-s5pc1xx。
Makefile.build定义built-in.o、.lib以及目标文件.o的生成规则。这个Makefile文件生成了子目录的.lib、built-in.o以及目标文件.o。
Makefile.build第一个编译目标是__build，如下
PHONY := __build
__build:
## 所以会直接编译执行__build这个目标，其依赖如下
__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
$(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) \
$(subdir-ym) $(always)
@:
## 和built-in.o相关的是依赖builtin-target。下面来看这个依赖。
builtin-target := $(obj)/built-in.o
## 以obj=arch/arm/mach-s5pc1xx为例，那么builtin-target就是arch/arm/mach-s5pc1xx/built-in.o.
## 依赖关系如下：
$(builtin-target): $(obj-y) FORCE
$(call if_changed,link_o_target)
## $(call if_changed,link_o_target)将所有依赖连接到$(builtin-target)，也就是相应的built-in.o中了。
## 具体实现可以查看cmd_link_o_target的实现，这里不详细说明了。
## 那么$(obj-y)是从哪里来的呢？是从相应目录下的Makefile中include得到的。
# The filename Kbuild has precedence over Makefile
kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))
kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile)
include $(kbuild-file)
## 当obj=arch/arm/mach-s5pc1xx时,得到对应的kbuild-file=u-boot/arch/arm/mach-s5pc1xx/Makefile
## 而在u-boot/arch/arm/mach-s5pc1xx/Makefile中定义了obj-y如下：
## obj-y = cache.o
## obj-y += reset.o
## obj-y += clock.o
## 对应obj-y对应一些目标文件，由C文件编译而来，这里就不说明了。后面来看目标文件的编译流程
./scripts/Makefile.build/scripts/Makefile.build
# Built-in and composite module parts
$(obj)/%.o: $(src)/%.c $(recordmcount_source) FORCE
$(call cmd,force_checksrc)
$(call if_changed_rule,cc_o_c)
## 调用cmd_cc_o_c对.c文件进行编译
## cmd_cc_o_c格式如下：
cmd_cc_o_c = $(CC) $(c_flags) -c -o $@ $<
## $(CC) $(c_flags)打印出来如下：
## CC=/home/disk3/xys/temp/project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/arm-none-linux-gnueabi-gcc
## c_flags=-Wp,-MD,arch/arm/mach-s5pc1xx/.clock.o.d -nostdinc -isystem /home/disk3/xys/temp/project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.8.3/include -Iinclude -I/home/disk3/xys/temp/project-x/u-boot/include -I/home/disk3/xys/temp/project-x/u-boot/arch/arm/include -include /home/disk3/xys/temp/project-x/u-boot/include/linux/kconfig.h -I/home/disk3/xys/temp/project-x/u-boot/arch/arm/mach-s5pc1xx -Iarch/arm/mach-s5pc1xx -D__KERNEL__ -D__UBOOT__ -Wall -Wstrict-prototypes -Wno-format-security -fno-builtin -ffreestanding -Os -fno-stack-protector -fno-delete-null-pointer-checks -g -fstack-usage -Wno-format-nonliteral -D__ARM__ -marm -mno-thumb-interwork -mabi=aapcs-linux -mword-relocations -fno-pic -mno-unaligned-access -ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9 -msoft-float -pipe -march=armv7-a -I/home/disk3/xys/temp/project-x/u-boot/arch/arm/mach-s5pc1xx/include -DKBUILD_STR(s)=#s -DKBUILD_BASENAME=KBUILD_STR(clock) -DKBUILD_MODNAME=KBUILD_STR(clock)对应于上述二、1（1）流程。
- （6）u-boot.lds依赖关系
这里主要是为了找到一个匹配的连接文件。
u-boot.lds: $(LDSCRIPT) prepare FORCE
$(call if_changed_dep,cpp_lds)
ifndef LDSCRIPT
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/$(CPUDIR)/u-boot.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/arch/$(ARCH)/cpu/u-boot.lds
endif
endif
## 也就是说依次从board/板级目录、cpudir目录、arch/架构/cpu/目录下去搜索u-boot.lds文件。
## 例如，tiny210(s5vp210 armv7)最终会在./arch/arm/cpu/下搜索到u-boot.lds综上，最终指定了project-X/u-boot/arch/arm/cpu/u-boot.lds作为连接脚本。
- （7）dts/dt.dtb依赖关系
该依赖关系的主要目的是生成dtb文件。
首先了解dts文件被放在了arch/arm/dts里面，并通过dts下的Makefile进行选择。
Makefile如下（剪切出一部分）
project-X/u-boot/arch/arm/dts/Makefile
dtb-$(CONFIG_S5PC110) += s5pc1xx-goni.dtb
dtb-$(CONFIG_EXYNOS5) += exynos5250-arndale.dtb \
exynos5250-snow.dtb \
exynos5250-spring.dtb \
exynos5250-smdk5250.dtb \
exynos5420-smdk5420.dtb \
exynos5420-peach-pit.dtb \
exynos5800-peach-pi.dtb \
exynos5422-odroidxu3.dtb
dtb-$(CONFIG_TARGET_TINY210) += \
s5pv210-tiny210.dtb
## 填充选择dtb-y
targets += $(dtb-y)
# Add any required device tree compiler flags here
DTC_FLAGS +=
## 用于添加DTC编译选项
PHONY += dtbs
dtbs: $(addprefix $(obj)/, $(dtb-y))
@:
## 伪目标，其依赖为$(dtb-y)加上了源路径，如下
## arch/arm/dts/s5pc1xx-goni.dtb
## arch/arm/dts/s5pv210-tiny210.dtb
## 后续会使用到这个伪目标接下来看一下dts/dt.dtb的依赖关系
dtbs dts/dt.dtb: checkdtc u-boot
$(Q)$(MAKE) $(build)=dts dtbs
## checkdtc依赖用于检查dtc的版本
## u-boot一旦发生变化那么就重新编译一遍dtb
## 重点关注命令 $(Q)$(MAKE) $(build)=dts dtbs
## 展开来就是make -f ~/project-x/u-boot/scripts/Makefile.build obj=dts dtbs
## 我们相当于值在/scripts/Makefile.build下执行了目标dtbs在scripts/Makefile.build中dtbs的目标定义在哪里呢
project-X/u-boot/scripts/Makefile.build
kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile)
include $(kbuild-file)
## 把对应的Makefile路径包含了进去，也就是arch/arm/dts/Makefile
## 如前面所说，arch/arm/dts/Makefile中定义了dtbs的目标
## dtbs: $(addprefix $(obj)/, $(dtb-y))
## @:
## 这里我们就找到对应的依赖关系了，依赖就是$(obj)/, $(dtb-y)，举个例子就是arch/arm/dts/s5pv210-tiny210.dtb
include scripts/Makefile.lib
## 包含了scripts/Makefile.lib，在编译dts的时候会用到接下来就是$(obj)/, $(dtb-y)的依赖关系了
project-X/u-boot/scripts/Makefile.lib
$(obj)/%.dtb: $(src)/%.dts FORCE
$(call if_changed_dep,dtc)
## 使用了通配符的方式
## 这样就通过dtc对dts编译生成了dtb文件对应于上述二、1（4）流程。
三、一些重点定义
- 1、连接标志
在二、2（4）中说明。
连接命令在cmd_u-boot__中，如下
cmd_u-boot__ ?= $(LD) $(LDFLAGS) $(LDFLAGS_u-boot) -o $@ \
-T u-boot.lds $(u-boot-init) \
--start-group $(u-boot-main) --end-group \
$(PLATFORM_LIBS) -Map u-boot.map连接标识如下：
LD=~/project-x/build/arm-none-linux-gnueabi-4.8/bin/arm-none-linux-gnueabi-ld
LDFLAGS=
LDFLAGS_u-boot=-pie --gc-sections -Bstatic -Ttext 0x23E00000LDFLAGS_u-boot定义如下
LDFLAGS_u-boot += -pie
LDFLAGS_u-boot += $(LDFLAGS_FINAL)
ifneq ($(CONFIG_SYS_TEXT_BASE),)
LDFLAGS_u-boot += -Ttext $(CONFIG_SYS_TEXT_BASE)
endif‘-o’指定了输出文件是u-boot，’-T’是指定了连接脚本是当前目录下的u-boot.lds, -Ttext指定了连接地址是CONFIG_SYS_TEXT_BASE。
- 2、连接地址
在二、2（4）中说明。
CONFIG_SYS_TEXT_BASE指定了u-boot.bin的连接地址。这个地址也就是uboot的起始运行地址。
对于tiny210，其定义如下（可以进行修改）
/include/configs/tiny210.h
#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x23E00000- 3、连接脚本
在二、2（6）中说明。
u-boot/arch/arm/cpu/u-boot.lds
u-boot.lds: $(LDSCRIPT) prepare FORCE
$(call if_changed_dep,cpp_lds)
ifndef LDSCRIPT
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/board/$(BOARDDIR)/u-boot.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/$(CPUDIR)/u-boot.lds
endif
ifeq ($(wildcard $(LDSCRIPT)),)
LDSCRIPT := $(srctree)/arch/$(ARCH)/cpu/u-boot.lds
endif
endif综上，最终指定了project-X/u-boot/arch/arm/cpu/u-boot.lds作为连接脚本。
四、uboot链接脚本说明
1、连接脚本整体分析
相对比较简单，直接看连接脚本的内容project-x/u-boot/arch/arm/cpu/u-boot.lds
前面有一篇分析连接脚本的文章了《[kernel 启动流程] 前篇——vmlinux.lds分析》，可以参考一下。
参考如下，只提取了一部分：
ENTRY(_start)
//定义了地址为_start的地址，所以我们分析代码就是从这个函数开始分析的！！！
. = 0x00000000;
//以下定义文本段
. = ALIGN(4);
.text :
{
__image_copy_start = .;
//定义__image_copy_start这个标号地址为当前地址
*(.vectors)
//所有目标文件的vectors段，也就是中断向量表连接到这里来
CPUDIR/start.o (.text*)
//start.o文件的.text段链接到这里来
*(.text*)
//所有目标文件的.text段链接到这里来
}
//以下定义只读数据段
. = ALIGN(4);
.rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
//以下定义数据段
. = ALIGN(4);
.data : {
*(.data*)
//所有目标文件的.data段链接到这里来
}
. = ALIGN(4);
//以下定义u_boot_list段，具体功能未知
. = ALIGN(4);
.u_boot_list : {
KEEP(*(SORT(.u_boot_list*)));
}
. = ALIGN(4);
.image_copy_end :
{
*(.__image_copy_end)
}
//定义__image_copy_end符号的地址为当前地址
//从__image_copy_start 到__image_copy_end的区间，包含了代码段和数据段。
.rel_dyn_start :
{
*(.__rel_dyn_start)
}
//定义__rel_dyn_start 符号的地址为当前地址，后续在代码中会使用到
.rel.dyn : {
*(.rel*)
}
.rel_dyn_end :
{
*(.__rel_dyn_end)
}
//定义__rel_dyn_end 符号的地址为当前地址，后续在代码中会使用到
//从__rel_dyn_start 到__rel_dyn_end 的区间，应该是在代码重定向的过程中会使用到，后续遇到再说明。
.end :
{
*(.__end)
}
_image_binary_end = .;
//定义_image_binary_end 符号的地址为当前地址
// 以下定义堆栈段
.bss_start __rel_dyn_start (OVERLAY) : {
KEEP(*(.__bss_start));
__bss_base = .;
}
.bss __bss_base (OVERLAY) : {
*(.bss*)
. = ALIGN(4);
__bss_limit = .;
}
.bss_end __bss_limit (OVERLAY) : {
KEEP(*(.__bss_end));
}
｝2、以下以.vectors段做说明，
.vectors是uboot链接脚本第一个链接的段，也就是_start被链接进来的部分，也负责链接异常中断向量表
先看一下代码project-x/u-boot/arch/arm/lib/vectors.S
.globl _start
.section ".vectors", "ax"
@@ 定义在.vectors段中
_start:
b reset
ldr pc, _undefined_instruction
ldr pc, _software_interrupt
ldr pc, _prefetch_abort
ldr pc, _data_abort
ldr pc, _not_used
ldr pc, _irq
ldr pc, _fiq
.globl _undefined_instruction
.globl _software_interrupt
.globl _prefetch_abort
.globl _data_abort
.globl _not_used
.globl _irq
.globl _fiq
@@ 定义了异常中断向量表通过“arm-none-linux-gnueabi-objdump -D u-boot > uboot_objdump.txt”进行反编译之后，得到了如下指令
23e00000 <__image_copy_start>:
23e00000: ea0000be b 23e00300
23e00004: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00020 <_undefined_instruction>
23e00008: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00024 <_software_interrupt>
23e0000c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00028 <_prefetch_abort>
23e00010: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e0002c <_data_abort>
23e00014: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00030 <_not_used>
23e00018: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00034 <_irq>
23e0001c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 23e00038 <_fiq>
// 可以看出以下是异常终端向量表
23e00020 <_undefined_instruction>:
23e00020: 23e00060 mvncs r0, #96 ; 0x60
// 其中，23e00020存放的是未定义指令处理函数的地址，也就是23e00060
// 以下以此类推
23e00024 <_software_interrupt>:
23e00024: 23e000c0 mvncs r0, #192 ; 0xc0
23e00028 <_prefetch_abort>:
23e00028: 23e00120 mvncs r0, #8
23e0002c <_data_abort>:
23e0002c: 23e00180 mvncs r0, #32
23e00030 <_not_used>:
23e00030: 23e001e0 mvncs r0, #56 ; 0x38
23e00034 <_irq>:
23e00034: 23e00240 mvncs r0, #4
23e00038 <_fiq>:
23e00038: 23e002a0 mvncs r0, #10
23e0003c: deadbeef cdple 14, 10, cr11, cr13, cr15, {7}
3、符号表中需要注意的符号
前面我们说过了在tiny210中把连接地址设置为0x23e00000。
project-x/build/out/u-boot/spl/u-boot.map
Linker script and memory map
Address of section .text set to 0x23e00000
.text 0x23e00000 0x29b28
*(.__image_copy_start)
.__image_copy_start
0x23e00000 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
0x23e00000 __image_copy_start
*(.vectors)
.vectors 0x23e00000 0x300 arch/arm/lib/built-in.o
0x23e00000 _start
0x23e00020 _undefined_instruction
0x23e00024 _software_interrupt
0x23e00028 _prefetch_abort
0x23e0002c _data_abort
0x23e00030 _not_used
0x23e00034 _irq
0x23e00038 _fiq
0x23e00040 IRQ_STACK_START_IN
*(.__image_copy_end)
.__image_copy_end
0x23e36b78 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
*(.__rel_dyn_start)
.__rel_dyn_start
0x23e36b78 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
*(.__rel_dyn_end)
.__rel_dyn_end
0x23e3cbb8 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
0x23e3cbb8 _image_binary_end = .
*(.__bss_start)
.__bss_start 0x23e36b78 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
0x23e36b78 __bss_start
.__bss_end 0x23e6b514 0x0 arch/arm/lib/built-in.o
0x23e6b514 __bss_end重点关注
* __image_copy_start & __image_copy_end
界定了代码空间的位置，用于重定向代码的时候使用，在uboot relocate的过程中，需要把这部分拷贝到uboot的新的地址空间中，后续在新地址空间中运行。
具体可以参考《[uboot] （番外篇）uboot relocation介绍》。
* _start
在u-boot-spl.lds中ENTRY(_start)，也就规定了代码的入口函数是_start。所以后续分析代码的时候就是从这里开始分析。
* __rel_dyn_start & __rel_dyn_end
由链接器生成，存放了绝对地址符号的label的地址，用于修改uboot relocate过程中修改绝对地址符号的label的值。
具体可以参考《[uboot] （番外篇）uboot relocation介绍》。
* _image_binary_end
综上，u-boot的编译就完成了。