U-Boot源码分析之Makefile

之前用过两个版本u-boot，分析过它的Start.S文件(PowerPC、ARM)源代码，也移植过内部的各部分硬件驱动及组件(串口、I2C、SPI、Flash文件系统、USB、DMA等)源码，自我感觉比较熟悉了。但最近逛CSDN论坛发现有不少人在问U-Boot中的Makefile的一些参数含义及配置方法，这才觉得忽视了U-Boot源码中最重要的组织者。这里分析2011.6版，FreeScale的mpc83xx系列处理器平台。

u-boot的源代码包含了对几十种处理器、数百种开发板的支持，可是对于特定的开发板，配置编译过程只需要其中部分程序。这里就需要用到Makefile了。
编译

    以mpc8313erdb板为例，编译的过程分两部：
# make mpc8313erdb_config
# make
顶层Makefile分析
    要了解一个LINUX工程的结构必须看懂Makefile，尤其是顶层的，没办法，UNIX世界就是这么无奈，什么东西都用文档去管理、配置。还是以mpc8313为例，顺序分析Makefile大致的流程及结构如下：
    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或者export BUILD_DIR=dir两种方式指定。如果没有指定，则设定为源码的根目录，一般编译的时候都建议指定输出目录，这样可以不影响其他的源码结构，便于管理，至于它的控制流程，每一步指令都有详细注释，感兴趣的可以看一下，再看下其它目录变量的定义：

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 := $(SRCTREE)/mkconfig
export MKCONFIG
    在编译U-BOOT之前，先要执行
#make mpc8313erdb_33_config(u-boot中有两种主频的8313处理器，所以也要添加配置)
mpc8313erdb_33_config是Makefile的一个目标，定义如下：
mpc8313erdb_33_config : unconfig
@$(MKCONFIG) -a MPC8313ERDB ppc mpc8313 mpc8313erdb freescale
unconfig::
@mkdir -p $(obj)include

    @if [ "$(findstring _33_,$@)" ] ; then \

        $(XECHO) -n "...33M ..." ; \

        echo "#define CFG_33MHZ" >>$(obj)include/config.h ; \

    fi ; \

    if [ "$(findstring _66_,$@)" ] ; then \

        $(XECHO) -n "...66M..." ; \

        echo "#define CFG_66MHZ" >>$(obj)include/config.h ; \

    fi ;

    显然，在执行# make mpc8313erdb_33__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.tmp文件。
    然后才执行命令@$(MKCONFIG) -a MPC8313ERDB ppc mpc8313 mpc8313erdb freescale
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mpc8313erdb_33_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PowerPC体系将执行以下操作：
#ln -s     asm-ppc        asm  
#ln -s  arch-mpc8313erdb    asm-ppc

生成Makefile包含文件include/config.mk，内容很简单，定义了四个变量：
ARCH   = ppc
CPU    = mpc83xx
BOARD  = mpc8313erdb

VENDOR = freescale
生成include/config.h头文件，只有一行：
/* Automatically generated - do not edit */
#include "config/ mpc8313erdb.h"

mkconfig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：
ifeq ($(ARCH),ppc)#这里根据ARCH变量，指定编译器前缀。
CROSS_COMPILE = ppc-8xx-
endif
    5)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，重要！
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 $(LDSCRIPT) -Ttext $(TEXT_BASE) $(PLATFORM_LDFLAGS)　

指定了起始地址TEXT_BASE
＠指定编译规则：
$(obj)%.s: %.S
$(CPP) $(AFLAGS) -o $@ $
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

OBJS := $(addprefix $(obj),$(OBJS))