嵌入式之uboot的配置和编译过程学习笔记

注： 以下内容来自朱老师物联网大讲堂uboot课件

一、uboot的主Makefile分析

1. uboot version确定

VERSION = 1
PATCHLEVEL = 3
SUBLEVEL = 4
EXTRAVERSION =
U_BOOT_VERSION = $(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)
VERSION_FILE = $(obj)include/version_autogenerated.h

uboot的版本号分3个级别：
VERSION：主板本号
PATCHLEVEL：次版本号
SUBLEVEL：再次版本号
EXTRAVERSION:另外附加的版本信息
这4个用.分隔开共同构成了最终的版本号。
编译前（配置后也不会生成）我们是没有version_autogenerated.h这个文件的，只有编译后（make -j4），才会生成该文件。

#define U_BOOT_VERSION "U-Boot 1.3.4"

总结：
(2)Makefile中版本号最终生成了一个变量U_BOOT_VERSION，这个变量记录了Makefile中配置的版本号。
(3)include/version_autogenerated.h文件是编译过程中自动生成的一个文件，所以源目录中没有，但是编译过后的uboot中就有了。它里面的内容是一个宏定义，宏定义的值内容就是我们在Makefile中配置的uboot的版本号。
(4)验证方法：自己修改主Makefile中几个Version有关的变量，然后重新编译uboot，然后烧录到SD卡中，从SD卡启动，然后去看启动时uboot打印出来的版本信息，看看变化是不是和自己的分析一致。

• 自己修改了Makefile中的版本，但是烧录到开发板中一直显示checksum error (猜测应该还要配置什么东西，所以先暂时放置)
  最后发现是还要更改我们的烧录脚本

2. HOSTARCH和HOSTOS

HOSTARCH := $(shell uname -m | \
	sed -e s/i.86/i386/ \
	    -e s/sun4u/sparc64/ \
	    -e s/arm.*/arm/ \
	    -e s/sa110/arm/ \
	    -e s/powerpc/ppc/ \
	    -e s/ppc64/ppc/ \
	    -e s/macppc/ppc/)

HOSTOS := $(shell uname -s | tr '[:upper:]' '[:lower:]' | \
	    sed -e 's/\(cygwin\).*/cygwin/')

export	HOSTARCH HOSTOS

(1)直接在shell中执行uname -m得到i686，得到的值其实你当前执行这个命令的电脑的CPU的版本号。
(2)shell中的 | 叫做管道，管道的作用就是把管道前面一个运算式的输出作为后面一个的输入再去做处理，最终的输出才是我们整个式子的输出。
(3)HOSTARCH这个名字：HOST是主机，就是当前在做开发用的这台电脑就叫主机；ARCH是architecture(架构)的缩写，表示CPU的架构。所以HOSTARCH就表示主机的CPU的架构。同理，HOSTOS就是主机的操作系统。
(4)这两个环境变量是主机的操作系统和主机的CPU架构，得出后保存备用，后面自然会用到。

3. 静默编译（50-54行）

ifeq (,$(findstring s,$(MAKEFLAGS)))
XECHO = echo
else
XECHO = :
endif

(1)平时默认编译时命令行会打印出来很多编译信息。但是有时候我们不希望看到这些编译信息，就后台编译即可。这就叫静默编译。
(2)使用方法就是编译时make -s，-s会作为MAKEFLAGS传给Makefile，在50-54行这段代码作用下XECHO变量就会被变成空（默认等于echo），于是实现了静默编译。

4. 2种编译方法（原地编译和单独输出文件夹编译）

(1)编译复杂项目，Makefile提供2种编译管理方法。默认情况下是当前文件夹中的.c文件，编译出来的.o文件会放在同一文件夹下。这种方式叫原地编译。原地编译的好处就是处理起来简单。
(2)原地编译有一些坏处：第一，污染了源文件目录。第二的缺陷就是一套源代码只能按照一种配置和编译方法进行处理，无法同时维护2个或2个以上的配置编译方式。
(3)为了解决以上2种缺陷，uboot支持单独输出文件夹方式的编译（linux kernel也支持，而且uboot的这种技术就是从linux kernel学习来的）。基本思路就是在编译时另外指定一个输出目录，将来所有的编译生成的.o文件或生成的其他文件全部丢到那个输出目录下去。源代码目录不做任何污染，这样输出目录就承载了本次配置编译的所有结果。
(4)具体用法：默认的就是原地编译。如果需要指定具体的输出目录编译则有2种方式来指定输出目录。（具体参考Makefile 56-76行注释内容）
第一种：make O=输出目录
第二种：export BUILD_DIR=输出目录 然后再make
如果两个都指定了（既有BUILD_DIR环境变量存在，又有O=xx），则O=xx具有更高优先级，听他的。
(5)两种编译的实现代码在Makefile的78-123行。

#如果有定义路径（即make o=XXX）则BUILD_DIR=我们定义的XXX
ifdef O
ifeq ("$(origin O)", "command line")
BUILD_DIR := $(O)
endif
endif

#如果没有定义则保存到当下的BUILD_DIR
ifneq ($(BUILD_DIR),)
saved-output := $(BUILD_DIR)

#如果 （-d）BUILD_DIR为目录，则为真，如果不是则新建
# Attempt to create a output directory.
$(shell [ -d ${
    BUILD_DIR} ] || mkdir -p ${
    BUILD_DIR})

# Verify if it was successful.
BUILD_DIR := $(shell cd $(BUILD_DIR) && /bin/pwd)
$(if $(BUILD_DIR),,$(error output directory "$(saved-output)" does not exist))
endif # ifneq ($(BUILD_DIR),)

#如果BUILD_DIR不为空则执行BUILD_DIR，如果为空则执行CURDIR
OBJTREE		:= $(if $(BUILD_DIR),$(BUILD_DIR),$(CURDIR))
SRCTREE		:= $(CURDIR)
TOPDIR		:= $(SRCTREE)
LNDIR		:= $(OBJTREE)
export	TOPDIR SRCTREE OBJTREE

MKCONFIG	:= $(SRCTREE)/mkconfig
export MKCONFIG

ifneq ($(OBJTREE),$(SRCTREE))
REMOTE_BUILD	:= 1
export REMOTE_BUILD
endif

# $(obj) and (src) are defined in config.mk but here in main Makefile
# we also need them before config.mk is included which is the case for
# some targets like unconfig, clean, clobber, distclean, etc.
ifneq ($(OBJTREE),$(SRCTREE))
obj := $(OBJTREE)/
src := $(SRCTREE)/
else
obj :=
src :=
endif
export obj src

# Make sure CDPATH settings don't interfere
unexport CDPATH

实践
OBJTREE、SRCTREE、TOPDIR
(1)OBJTREE：编译出的.o文件存放的目录的根目录。在默认编译下，OBJTREE等于当前目录；在O=xx编译下，OBJTREE就等于我们设置的那个输出目录。
(2)SRCTREE: 源码目录，其实就是源代码的根目录，也就是当前目录。
总结：在默认编译下，OBJTREE和SRCTREE相等；在O=xx这种编译下OBJTREE和SRCTREE不相等。Makefile中定义这两个变量，其实就是为了记录编译后的.o文件往哪里放，就是为了实现O=xx的这种编译方式的。
注意点： 这里的O是大写，所以在使用时一定要注意

5. MKCONFIG（Makefile的101行）

MKCONFIG	:= $(SRCTREE)/mkconfig
export MKCONFIG

Makefile中定义的一个变量（在这里定义，在后面使用），它的值就是我们源码根目录下面的mkconfig。这个mkconfig是一个脚本，这个脚本就是uboot配置阶段的配置脚本。后面要用至少3节课详细讲这个配置脚本的工作。

6. include $(obj)include/config.mk（133行）

# load ARCH, BOARD, and CPU configuration
include $(obj)include/config.mk
export	ARCH CPU BOARD VENDOR SOC

(1)include/config.mk不是源码自带的（你在没有编译过的源码目录下是找不到这个文件的），要在配置过程（make x21