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linux內核中Makefile的使用 |
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linux內核中Makefile 的作用是根據配置的情況，構造出需要編譯的源文件列表，然后分別編譯，并把目標代碼鏈接到一起，終形成 Linux 內核二進制文件。 由于 Linux 內核源代碼是按照樹形結構組織的，所以 Makefile 也被分布在目錄樹中。Linux 內核中的 Makefile 以及與 Makefile 直接相關的文件有： 1. Makefile：頂層 Makefile，是整個內核配置、編譯的總體控制文件。 用戶通過 make config 配置后，產生了 .config。頂層 Makefile 讀入 .config 中的配置選擇。頂層 Makefile 有兩個主要的任務：產生 vmlinux 文件和內核模塊（module）。為了達到此目的，頂層 Makefile 遞歸的進入到內核的各個子目錄中，分別調用位于這些子目錄中的 Makefile。至于到底進入哪些子目錄，取決于內核的配置。在頂層 Makefile 中，有一句：include arch/$(ARCH)/Makefile，包含了特定 CPU 體系結構下的 Makefile，這個 Makefile 中包含了平臺相關的信息。 位于各個子目錄下的 Makefile 同樣也根據 .config 給出的配置信息，構造出當前配置下需要的源文件列表，并在文件的后有 include $(TOPDIR)/Rules.make。 Rules.make 文件起著非常重要的作用，它定義了所有 Makefile 共用的編譯規則。比如，如果需要將本目錄下所有的 c 程序編譯成匯編代碼，需要在 Makefile 中有以下的編譯規則： %.s: %.c 有很多子目錄下都有同樣的要求，就需要在各自的 Makefile 中包含此編譯規則，這會比較麻煩。而 Linux 內核中則把此類的編譯規則統一放置到 Rules.make 中，并在各自的 Makefile 中包含進了 Rules.make（include Rules.make），這樣就避免了在多個 Makefile 中重復同樣的規則。對于上面的例子，在 Rules.make 中對應的規則為： %.s: %.c Makefile 中的變量 頂層 Makefile 定義并向環境中輸出了許多變量，為各個子目錄下的 Makefile 傳遞一些信息。有些變量，比如 SUBDIRS，不僅在頂層 Makefile 中定義并且賦初值，而且在 arch/*/Makefile 還作了擴充。 常用的變量有以下幾類： 1） 版本信息 2） CPU 體系結構：ARCH 3） 路徑信息：TOPDIR, SUBDIRS SUBDIRS 定義了一個目錄列表，在編譯內核或模塊時，頂層 Makefile 就是根據 SUBDIRS 來決定進入哪些子目錄。SUBDIRS 的值取決于內核的配置，在頂層 Makefile 中 SUBDIRS 賦值為 kernel drivers mm fs net ipc lib;根據內核的配置情況，在 arch/*/Makefile 中擴充了 SUBDIRS 的值，參見4)中的例子。 4） 內核組成信息：HEAD, CORE_FILES, NETWORKS, DRIVERS, LIBS vmlinux: $(CONFIGURATION) init/main.o init/version.o linuxsubdirs 可以看出，vmlinux 是由 HEAD、main.o、version.o、CORE_FILES、DRIVERS、NETWORKS 和 LIBS 組成的。這些變量（如 HEAD）都是用來定義連接生成 vmlinux 的目標文件和庫文件列表。其中，HEAD在arch/*/Makefile 中定義，用來確定被先鏈接進 vmlinux 的文件列表。比如，對于 ARM 系列的 CPU，HEAD 定義為： HEAD := arch/arm/kernel/head-$(PROCESSOR).o \ 表明 head-$(PROCESSOR).o 和 init_task.o 需要先被鏈接到 vmlinux 中。PROCESSOR 為 armv 或 armo，取決于目標 CPU。 CORE_FILES，NETWORK，DRIVERS 和 LIBS 在頂層 Makefile 中定義，并且由 arch/*/Makefile 根據需要進行擴充。 CORE_FILES 對應著內核的核心文件，有 kernel/kernel.o，mm/mm.o，fs/fs.o，ipc/ipc.o，可以看出，這些是組成內核為重要的文件。同時，arch/arm/Makefile 對 CORE_FILES 進行了擴充： # arch/arm/Makefile 5） 編譯信息：CPP, CC, AS, LD, AR，CFLAGS，LINKFLAGS CROSS_COMPILE = arm-linux- CROSS_COMPILE 定義了交叉編譯器前綴 arm-linux-，表明所有的交叉編譯工具都是以 arm-linux- 開頭的，所以在各個交叉編譯器工具之前，都加入了 $(CROSS_COMPILE)，以組成一個完整的交叉編譯工具文件名，比如 arm-linux-gcc。 CFLAGS 定義了傳遞給 C 編譯器的參數。 LINKFLAGS 是鏈接生成 vmlinux 時，由鏈接器使用的參數。LINKFLAGS 在 arm/*/Makefile 中定義，比如： # arch/arm/Makefile 6） 配置變量CONFIG_* Rules.make 變量 前面講過，Rules.make 是編譯規則文件，所有的 Makefile 中都會包括 Rules.make。Rules.make 文件定義了許多變量，為重要是那些編譯、鏈接列表變量。 O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：本目錄下需要編譯進 Linux 內核 vmlinux 的目標文件列表，其中 OX_OBJS 和 LX_OBJS 中的 "X" 表明目標文件使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號。 M_OBJS，MX_OBJS：本目錄下需要被編譯成可裝載模塊的目標文件列表。同樣，MX_OBJS 中的 "X" 表明目標文件使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號。 O_TARGET，L_TARGET：每個子目錄下都有一個 O_TARGET 或 L_TARGET，Rules.make 首先從源代碼編譯生成 O_OBJS 和 OX_OBJS 中所有的目標文件，然后使用 $(LD) -r 把它們鏈接成一個 O_TARGET 或 L_TARGET。O_TARGET 以 .o 結尾，而 L_TARGET 以 .a 結尾。 子目錄 Makefile 子目錄 Makefile 用來控制本級目錄以下源代碼的編譯規則。我們通過一個例子來講解子目錄 Makefile 的組成： # a) 注釋 對 Makefile 的說明和解釋，由#開始。 b) 編譯目標定義 類似于 obj-$(CONFIG_TC) += tc.o 的語句是用來定義編譯的目標，是子目錄 Makefile 中重要的部分。編譯目標定義那些在本子目錄下，需要編譯到 Linux 內核中的目標文件列表。為了只在用戶選擇了此功能后才編譯，所有的目標定義都融合了對配置變量的判斷。 前面說過，每個配置變量取值范圍是：y，n，m 和空，obj-$(CONFIG_TC) 分別對應著 obj-y，obj-n，obj-m，obj-。如果 CONFIG_TC 配置為 y，那么 tc.o 就進入了 obj-y 列表。obj-y 為包含到 Linux 內核 vmlinux 中的目標文件列表;obj-m 為編譯成模塊的目標文件列表;obj-n 和 obj- 中的文件列表被忽略。配置系統就根據這些列表的屬性進行編譯和鏈接。 export-objs 中的目標文件都使用了 EXPORT_SYMBOL() 定義了公共的符號，以便可裝載模塊使用。在 tc.c 文件的后部分，有 "EXPORT_SYMBOL(search_tc_card);"，表明 tc.o 有符號輸出。 這里需要指出的是，對于編譯目標的定義，存在著兩種格式，分別是老式定義和新式定義。老式定義就是前面 Rules.make 使用的那些變量，新式定義就是 obj-y，obj-m，obj-n 和 obj-。Linux 內核推薦使用新式定義，不過由于 Rules.make 不理解新式定義，需要在 Makefile 中的適配段將其轉換成老式定義。 c) 適配段 適配段的作用是將新式定義轉換成老式定義。在上面的例子中，適配段就是將 obj-y 和 obj-m 轉換成 Rules.make 能夠理解的 L_TARGET，L_OBJS，LX_OBJS，M_OBJS，MX_OBJS。 L_OBJS := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-y))) 定義了 L_OBJS 的生成方式：在 obj-y 的列表中過濾掉 export-objs(tc.o)，然后排序并去除重復的文件名。這里使用到了 GNU Make 的一些特殊功能，具體的含義可參考 Make 的文檔(info make)。 d) include $(TOPDIR)/Rules.make 熱點鏈接：
1、嵌入式linux內核的五個子系統 |