makefile及其相关知识介绍

makefile是用来管理工程的。

示例1：

exe: a.c b.c
        gcc a.c b.c -o exe

clean:
        rm exe

基本概念：

目标：顶格写，在：前面

依赖： 在：后面，用来产生目标的原材料

命令：前面一定是table，不能是多个空格。命令是生成目标所做的动作

示例2：

led.bin: start.o 
        arm-linux-ld -Ttext 0x0 -o led.elf $^
        arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin
        arm-linux-objdump -D led.elf > led_elf.dis 
        gcc mkv210_image.c -o mkx210   // 该处生成的mkx210是为了在Linux下执行的，这里的gcc和交叉编译工具链的gcc不相同
        ./mkx210 led.bin 210.bin　　
    
%.o : %.S
        arm-linux-gcc -o $@ $< -c

%.o : %.c
        arm-linux-gcc -o $@ $< -c 

clean:
        rm *.o *.elf *.bin *.dis mkx210 -f

示例分析：

(1)Makefile有三个非常有用的变量。分别是$@，$^，$<代表的意义分别是： 

$@--目标文件，$^--所有的依赖文件，$<--第一个依赖文件

(2)交叉编译工具链工具及作用

先决条件:linux系统下面有一个环境变量叫PATH，必须把该工具链的地址导入到该环境变量下面，export PATH=工具链地址：$PATH

最好是该语句加到~/.bash文件中，这样每次启动终端都会执行该语句。

arm-linux-gcc:

用来编译源文件

arm-linux-ld:

用来链接，其中，-Ttest是用来指定链接地址的，在该处也可以使用链接脚本来去进行链接。在该处生成的elf文件还不能烧录执行。

objcopy:

作用以led.elf为源材料为源材料制作镜像的工具。

解释：led.elf已经是可执行程序，在操作系统下已经可以执行，裸机中需要的是可以烧录的二进制文件(镜像image)。

以led.elf为源材料为源材料制作镜像

objdump:

作用：反汇编，将elf格式的可执行程序反过来得到其汇编源代码。

mkx210(由mkv210_image.c得到)：

作用：以led.bin为源材料得到210.bin(为BL1添加校验头)

解释：usb启动时不需要头校验，SD卡启动时需要，让led.bin加上header(校验头)成为210.bin。

附：mkv210_image.c源程序：

/*
 * mkv210_image.c的主要作用就是由usb启动时使用的led.bin制作得到由sd卡启动的镜像210.bin
 *
 * 本文件来自于友善之臂的裸机教程，据友善之臂的文档中讲述，本文件是一个热心网友提供，在此表示感谢。
 */
/* 在BL0阶段，Irom内固化的代码读取nandflash或SD卡前16K的内容，
 * 并比对前16字节中的校验和是否正确，正确则继续，错误则停止。
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define BUFSIZE                 (16*1024)
#define IMG_SIZE                (16*1024)
#define SPL_HEADER_SIZE         16
//#define SPL_HEADER              "S5PC110 HEADER  "
#define SPL_HEADER              "****************"

int main (int argc, char *argv[])
{
    FILE        *fp;
    char        *Buf, *a;
    int        BufLen;
    int        nbytes, fileLen;
    unsigned int    checksum, count;
    int        i;
    
    // 1. 3个参数
    if (argc != 3)
    {
        printf("Usage: %s <source file> <destination file>
", argv[0]);
        return -1;
    }

    // 2. 分配16K的buffer，并且全部填充为0
    BufLen = BUFSIZE;
    Buf = (char *)malloc(BufLen);
    if (!Buf)
    {
        printf("Alloc buffer failed!
");
        return -1;
    }

    memset(Buf, 0x00, BufLen);

    // 3. 读源bin到buffer
    // 3.1 打开源bin
    fp = fopen(argv[1], "rb");
    if( fp == NULL)
    {
        printf("source file open error
");
        free(Buf);
        return -1;
    }
    // 3.2 获取源bin长度
    fseek(fp, 0L, SEEK_END);                                // 定位到文件尾
    fileLen = ftell(fp);                                    // 得到文件长度
    fseek(fp, 0L, SEEK_SET);                                // 再次定位到文件头
    // 3.3 源bin长度不得超过16K-16byte
    count = (fileLen < (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE))
        ? fileLen : (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE);
    // 3.4 buffer[0~15]存放"S5PC110 HEADER  "
    memcpy(&Buf[0], SPL_HEADER, SPL_HEADER_SIZE);
    // 3.5 读源bin到buffer[16]
    nbytes = fread(Buf + SPL_HEADER_SIZE, 1, count, fp);
    if ( nbytes != count )
    {
        printf("source file read error
");
        free(Buf);
        fclose(fp);
        return -1;
    }
    fclose(fp);

    // 4. 计算校验和
     // 4.1 从第16byte开始统计buffer中共有几个1
    // 4.1 从第16byte开始计算，把buffer中所有的字节数据加和起来得到的结果
    a = Buf + SPL_HEADER_SIZE;
    for(i = 0, checksum = 0; i < IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE; i++)
        checksum += (0x000000FF) & *a++;
    // 4.2 将校验和保存在buffer[8~15]
    a = Buf + 8;                            // Buf是210.bin的起始地址，+8表示向后位移2个字，也就是说写入到第3个字
    *( (unsigned int *)a ) = checksum;

    // 5. 拷贝buffer中的内容到目的bin
    // 5.1 打开目的bin
    fp = fopen(argv[2], "wb");
    if (fp == NULL)
    {
        printf("destination file open error
");
        free(Buf);
        return -1;
    }
    // 5.2 将16k的buffer拷贝到目的bin中
    a = Buf;
    nbytes    = fwrite( a, 1, BufLen, fp);
    if ( nbytes != BufLen )
    {
        printf("destination file write error
");
        free(Buf);
        fclose(fp);
        return -1;
    }

    free(Buf);
    fclose(fp);

    return 0;
}

(3)指令解释

-c: 只编译不链接

-o: 用来指定名字

-D: 表示反汇编(反汇编工具有多种用法,-D表示反汇编用法)

-Ttext: 指定代码段的起始地址(链接地址)

(4)其它

第8行到第12行叫做makefile的规则，当看到.S和.c文件会自动转化为.o文件。

printf移植中用到的makefile

CC         = arm-linux-gcc
LD         = arm-linux-ld
OBJCOPY = arm-linux-objcopy
OBJDUMP = arm-linux-objdump
AR         = arm-linux-ar

INCDIR := $(shell pwd)

# c预处理器的flag，flag就是编译器可选的选项
CPPFLAGS    := -nostdlib -nostdinc -I$(INCDIR)/include
# C编译器的flag
CFLAGS        := -Wall -O2 -fno-builtin                

# 导出这些变量到全局，其实就是给子文件下面的makefile使用
export CC LD OBJCOPY OBJDUMP AR CPPFLAGS CFLAGS


objs := start.o led.o clock.o uart.o main.o
objs += lib/libc.a

uart.bin: $(objs) 
    $(LD) -Tlink.lds -o uart.elf $^
    $(OBJCOPY) -O binary uart.elf uart.bin
    $(OBJDUMP) -D uart.elf > uart_elf.dis
    gcc mkv210_image.c -o mkx210
    ./mkx210 uart.bin 210.bin
    
lib/libc.a:
    cd lib; make; cd ..
    

    
%.o : %.S
    $(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -o $@ $< -c 

%.o : %.c
    $(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -o $@ $< -c 

clean:
    rm *.o *.elf *.bin *.dis mkx210 -f
    cd lib; make clean; cd ..

 -nostdlib 不用标准库

-nostdinc 不用标准的头文件

-O2 　　编译器的优化等级

-Wall　　显示所有警告

-I           用来表示寻找头文件的目录(一般用相对路径表示)