linux系统makefile简析.ppt

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嵌入式Linux内核Makefile浅析开发教程

（1）,1配置系统的基本结构2Makefile2.1Makefile概述2.2Makefile中的变量1）版本信息2）CPU体系结构：

ARCH3）路径信息：

TOPDIR,SUBDIRS4）内核组成信息：

HEAD,CORE_FILES,NETWORKS,DRIVERS,LIBS5）编译信息：

CPP,CC,AS,LD,AR，CFLAGS，LINKFLAGS6）配置变量CONFIG_*2.3Rules.make变量2.4子目录Makefilea）注释b）编译目标定义c）适配段d）include$（TOPDIR）/Rules.make,Linux内核的配置系统由三个部分组成，分别是：

Makefile：

分布在Linux内核源代码中的Makefile，定义Linux内核的编译规则；配置文件（config.in）：

给用户提供配置选择的功能；配置工具：

包括配置命令解释器（对配置脚本中使用的配置命令进行解释）和配置用户界面（提供基于字符界面、基于Ncurses图形界面以及基于Xwindows图形界面的用户配置界面，各自对应于Makeconfig、Makemenuconfig和makexconfig）。

1配置系统的基本结构,这些配置工具都是使用脚本语言，如Tcl/TK、Perl编写的（也包含一些用C编写的代码）。

本文并不是对配置系统本身进行分析，而是介绍如何使用配置系统。

所以，除非是配置系统的维护者，一般的内核开发者无须了解它们的原理，只需要知道如何编写Makefile和配置文件就可以。

所以，在本文中，我们只对Makefile和配置文件进行讨论。

另外，凡是涉及到与具体CPU体系结构相关的内容，我们都以arm为例，这样不仅可以将讨论的问题明确化，而且对内容本身不产生影响。

2.1Makefile概述Makefile的作用是根据配置的情况，构造出需要编译的源文件列表，然后分别编译，并把目标代码链接到一起，最终形成Linux内核二进制文件。

由于Linux内核源代码是按照树形结构组织的，所以Makefile也被分布在目录树中。

Linux内核中的Makefile以及与Makefile直接相关的文件有：

Makefile：

顶层Makefile，是整个内核配置、编译的总体控制文件。

.config：

内核配置文件，包含由用户选择的配置选项，用来存放内核配置后的结果（如makeconfig）。

arch/*/Makefile：

位于各种CPU体系目录下的Makefile，如arch/arm/Makefile，是针对特定平台的Makefile。

2Makefile,各个子目录下的Makefile：

比如drivers/Makefile，负责所在子目录下源代码的管理。

Rules.make：

规则文件，被所有的Makefile使用。

用户通过makeconfig配置后，产生了.config。

顶层Makefile读入.config中的配置选择。

顶层Makefile有两个主要的任务：

产生vmlinux文件和内核模块（module）。

为了达到此目的，顶层Makefile递归的进入到内核的各个子目录中，分别调用位于这些子目录中的Makefile。

至于到底进入哪些子目录，取决于内核的配置。

在顶层Makefile中，有一句：

includearch/$（ARCH）/Makefile，包含了特定CPU体系结构下的Makefile，这个Makefile中包含了平台相关的信息。

位于各个子目录下的Makefile同样也根据.config给出的配置信息，构造出当前配置下需要的源文件列表，并在文件的最后有include$（TOPDIR）/Rules.make。

Rules.make文件起着非常重要的作用，它定义了所有Makefile共用的编译规则。

比如，如果需要将本目录下所有的c程序编译成汇编代码，需要在Makefile中有以下的编译规则：

%.s:

%.c$（CC）$（CFLAGS）-S$-o$有很多子目录下都有同样的要求，就需要在各自的Makefile中包含此编译规则，这会比较麻烦。

而Linux内核中则把此类的编译规则统一放置到Rules.make中，并在各自的Makefile中包含进了Rules.make（includeRules.make），这样就避免了在多个Makefile中重复同样的规则。

对于上面的例子，在Rules.make中对应的规则为：

%.s:

%.c$（CC）$（CFLAGS）$（EXTRA_CFLAGS）$（CFLAGS_$（*F）$（CFLAGS_$）-S$-o$,顶层Makefile定义并向环境中输出了许多变量，为各个子目录下的Makefile传递一些信息。

有些变量，比如SUBDIRS，不仅在顶层Makefile中定义并且赋初值，而且在arch/*/Makefile还作了扩充。

常用的变量有以下几类：

2.2Makefile中的变量,版本信息有：

VERSION，PATCHLEVEL,SUBLEVEL,EXTRAVERSION，KERNELRELEASE。

版本信息定义了当前内核的版本，比如VERSION=2，PATCHLEVEL=4，SUBLEVEL=18，EXATAVERSION=-rmk7，它们共同构成内核的发行版本KERNELRELEASE：

2.4.18-rmk7,1）版本信息,在顶层Makefile的开头，用ARCH定义目标CPU的体系结构，比如ARCH:

=arm等。

许多子目录的Makefile中，要根据ARCH的定义选择编译源文件的列表。

2）CPU体系结构：

ARCH,TOPDIR定义了Linux内核源代码所在的根目录。

例如，各个子目录下的Makefile通过$（TOPDIR）/Rules.make就可以找到Rules.make的位置。

SUBDIRS定义了一个目录列表，在编译内核或模块时，顶层Makefile就是根据SUBDIRS来决定进入哪些子目录。

SUBDIRS的值取决于内核的配置，在顶层Makefile中SUBDIRS赋值为kerneldriversmmfsnetipclib；根据内核的配置情况，在arch/*/Makefile中扩充了SUBDIRS的值，参见4）中的例子。

3）路径信息：

TOPDIR,SUBDIRS,Linux内核文件vmlinux是由以下规则产生的：

vmlinux:

$（CONFIGURATION）init/main.oinit/version.olinuxsubdirs$（LD）$（LINKFLAGS）$（HEAD）init/main.oinit/version.o-start-group$（CORE_FILES）$（DRIVERS）$（NETWORKS）$（LIBS）-end-group-ovmlinux,4）内核组成信息：

HEAD,CORE_FILES,NETWORKS,DRIVERS,LIBS,可以看出，vmlinux是由HEAD、main.o、version.o、CORE_FILES、DRIVERS、NETWORKS和LIBS组成的。

这些变量（如HEAD）都是用来定义连接生成vmlinux的目标文件和库文件列表。

其中，HEAD在arch/*/Makefile中定义，用来确定被最先链接进vmlinux的文件列表。

比如，对于arm系列的CPU，HEAD定义为：

HEAD:

=arch/arm/kernel/head-$（PROCESSOR）.oarch/arm/kernel/init_task.o表明head-$（PROCESSOR）.o和init_task.o需要最先被链接到vmlinux中。

PROCESSOR为armv或armo，取决于目标CPU。

CORE_FILES，NETWORK，DRIVERS和LIBS在顶层Makefile中定义，并且由arch/*/Makefile根据需要进行扩充。

CORE_FILES对应着内核的核心文件，有kernel/kernel.o，mm/mm.o，fs/fs.o，ipc/ipc.o，可以看出，这些是组成内核最为重要的文件。

同时，arch/arm/Makefile对CORE_FILES进行了扩充：

#arch/arm/Makefile#Ifwehaveamachine-specificdirectory,thenincludeitinthebuild.MACHDIR:

=arch/arm/mach-$（MACHINE）ifeq（$（MACHDIR）,$（wildcard$（MACHDIR）SUBDIRS+=$（MACHDIR）CORE_FILES:

=$（MACHDIR）/$（MACHINE）.o$（CORE_FILES）,endifHEAD:

=arch/arm/kernel/head-$（PROCESSOR）.oarch/arm/kernel/init_task.oSUBDIRS+=arch/arm/kernelarch/arm/mmarch/arm/libarch/arm/nwfpeCORE_FILES:

=arch/arm/kernel/kernel.oarch/arm/mm/mm.o$（CORE_FILES）LIBS:

=arch/arm/lib/lib.a$（LIBS）,在Rules.make中定义的是编译的通用规则，具体到特定的场合，需要明确给出编译环境，编译环境就是在以上的变量中定义的。

针对交叉编译的要求，定义了CROSS_COMPILE。

比如：

CROSS_COMPILE=arm-linux-CC=$（CROSS_COMPILE）gccLD=$（CROSS_COMPILE）ld.,5）编译信息：

CPP,CC,AS,LD,AR，CFLAGS，LINKFLAGS,CROSS_COMPILE定义了交叉编译器前缀arm-linux-，表明所有的交叉编译工具都是以arm-linux-开头的，所以在各个交叉编译器工具之前，都加入了$（CROSS_COMPILE），以组成一个完整的交叉编译工具文件名，比如arm-linux-gcc。

CFLAGS定义了传递给C编译器的参数。

LINKFLAGS是链接生成vmlinux时，由链接器使用的参数。

LINKFLAGS在arm/*/Makefile中定义，比如：

#arch/arm/MakefileLINKFLAGS:

=-p-X-Tarch/arm/vmlinux.lds,.config文件中有许多的配置变量等式，用来说明用户配置的结果。

例如CONFIG_MODULES=y表明用户选择了Linux内核的模块功能。

.config被顶层Makefile包含后，就形成许多的配置变量，每个配置变量具有确定的值：

y表示本编译选项对应的内核代码被静态编译进Linux内核；m表示本编译选项对应的内核代码被编译成模块；n表示不选择此编译选项；如果根本就没有选择，那么配置变量的值为空。

6）配置变量CONFIG_*,前面讲过，Rules.make是编译规则文件，所有的Makefile中都会包括Rules.make。

Rules.make文件定义了许多变量，最为重要是那些编译、链接列表变量。

O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：

本目录下需要编译进Linux内核vmlinux的目标文件列表，其中OX_OBJS和LX_OBJS中的X表明目标文件使用了EXPORT_SYMBOL输出符号。

M_OB