Linux内核Makefiles教程(一)

 

Linux内核Makefiles

本教程描述了了Linux内核的Makefile是如何工作的。

1. 概述

Linux内核的Makefile包括五个部分。

Makefile

最上层Makefile

.config

内核配置文件。

arch/$(ARCH)/Makefile

CPU架构相关Makefile

scripts/Makefile.*

对于所有Kbuild Makefile的公共方法。.

kbuild Makefiles

有将近500个kbuild Makefiles。

最上层Makefile读取.config文件。.config文件是由内核配置过程生成的。

最上级的Makefile负责生成linux的内核映象文件vmlinux和其它所有的模块。最上级Makefile递归地进入内核代码树的各级子目录分别执行子目录下的Makefile。究竟要进入哪些子目录是由内核配置阶段决定的,即配置在.cncfig文件中。最上级Makefile提定了一个路径为arch/$(ARCH)/Makefile的子目录Makefile。这个Makefile中定义了与处理器架构紧密相关的信息。

每一个子目录下面都有一个kbuild Makefile,这里都定义了一些makefile命令和变量可以被更下级的Makefile继承。Kbuild Makefile使用来自.config配置的信息生成各种文件列表用来构建内建的或者模块化的目标文件。Scripts/Makefile.*包括了很多被其它Makefile使用定义和规则。

2. 谁使用内核Makefile

内核Makefile的使用者可以大致分为四种。

用户(Userse)

这类使用者仅仅敲入一些命令,如“make menuconfig”或者“make”。他们很少会阅读甚修改内核Makefile和源代码文件。

一般开发者(Normal Developers)

一般开发者一般编写一些设备驱动程序,文件系统,网络协议。他们需要维护他们编写的代码涉及的子系统的kbuild Makefiles。为了工作地更有效率,他们甚至还需要对整个内核的Makefile有全局的把握,包括对kbuild的公共接口的详尽了解。

处理器架构开发者(Arch Developers)

这部分开发者关心与某个处理器架构紧密相关的代码部分,比如PC上最广泛使用的x86,以及IA64,还有ARM,Sparc,PowerPC,Alpha,s390,MIPS。Linux支持几百种处理器架构。从内核2.6.24开始,i386和x86_64合并为x86。

KBuild的开发者(KBuild Developers)

KBuild的开发者就是维护内核构建系统的开发者,他们需要知道内核Makefile的各个方面。

——

本篇教程主要面向第二类开发者和第三类开发者。即一般开发者和处理器体系架构开发者。

3. kbuild文件

大多数内核Makefile文件是kbuild Makefile文件,它们使用不同于一般make文件的kbuild语法。下面会介绍kbuild makefile的语法。Kbuild文件一般被命名为Mafile,但是也可以使用Kbuild名字。如果已经存在一个Makefile文件了,那么就只好用Kbuild名字了。

3.1节 "目标定义"是一个快速简介,更详细的介绍会在下面的章节陆续介绍并有真实的例子。

3.1. 目标定义(Goal Definitions)

目标定义是kbuild Makefile的最重要的部分。它们定义了哪些文件会被构建,并指定一些特殊的选项组合以及将递归进入到哪些子目录。

最最简单的makefile只有一行代码,如:

       obj-y += foo.o

这行代码告诉kbuild系统当前目录下有一个目标要构建,它的名字是foo.o。foo.o将从foo.c或者foo.S生成。

 

如果foo.o需要被构建成一个内核模块,那么应该使用obj-m。因此一般使用下面的模式:

       obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o

$(CONFIG_FOO)是一个makefile变量,在makefile执行时被替换为y(如果内建到内核)或者m(如果构建成模块)。如果CONFIG_FOO既不是y也不是m,那个这一行代码会被忽略,指定的文件不会被编译也不会被链接。

 

3.2 内建的对象目标(object goals) obj-y

Kbuild Makefile通过obj-y列表为linux内核映象vmlinux指定目标文件(.o)。究竟是哪些目标文件则取决于内核配置。Kbuild系统会编译所有obj-y列表中的文件。然后Kbuild系统会调用$(LD) -r把所有的这系文件合并到一个built-in.o文件。跟住呢,built-in.o被最上级Makefile链接到linux内核映象文件vmlinux。

在obj-y列表中指定的文件顺序是很重要的。列表中的重复项也是被充许的。首先出现的会被首先链接到built-in.o,后面的重复项会被忽略。

链接的顺序当然也是有重要意义的。因为一些函数调用,如module_init(),_initcall会在系统启动阶段按照他们被链接的先后顺序被调用。所以改变链接的顺序当然会造成意义重大的影响。比如:会改变SCSI控制器被内核发现的先后顺序,因此磁盘的编号则会改变。

       #drivers/isdn/i4l/Makefile

        # Makefile for the kernel ISDN subsystem and device drivers.

        # Each configuration option enables a list of files.

        obj-$(CONFIG_ISDN)             += isdn.o

        obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o

(第一篇完)   第二篇

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