KBuild MakeFile介绍

    从Linux 内核2.6 开始，Linux 内核的编译采用Kbuild 系统 ，这同过去的编译系统有很大的不同，尤其对于Linux 内核模块的编译。在新的系统下，Linux 编译系统会两次扫描Linux 的Makefile ：首先编译系统会读取Linux 内核顶层的Makefile ，然后根据读到的内容第二次读取Kbuild 的Makefile 来编译Linux 内核。

Linux 内核Makefile 分类

·         Kernel Makefile

Kernel Makefile 位于Linux 内核源代码的顶层目录，也叫 Top Makefile 。它主要用于指定编译Linux Kernel 目标文件（vmlinux ）和模块（module ）。这编译内核或模块是，这个文件会被首先读取，并根据读到的内容配置编译环境变量。对于内核或驱动开发人员来说，这个文件几乎不用任何修改。

·         Kbuild Makefile

Kbuild 系统使用Kbuild Makefile 来编译内核或模块。当Kernel Makefile 被解析完成后，Kbuild 会读取相关的Kbuild Makefile 进行内核或模块的编译。Kbuild Makefile 有特定的语法指定哪些编译进内核中、哪些编译为模块、及对应的源文件是什么等。内核及驱动开发人员需要编写这个Kbuild Makefile 文件。

·         ARCH Makefile

ARCH Makefile 位于ARCH/$(ARCH)/Makefile ，是系统对应平台的Makefile 。Kernel Top Makefile 会包含这个文件来指定平台相关信息。只有平台开发人员会关心这个文件。

Kbuild Makefile
    Kbuild Makefile 的文件名不一定是 Makefile ，尽管推荐使用Makefile 这个名字。大多的Kbuild 文件的名字都是Makefile 。为了与其他Makefile 文件相区别，你也可以指定Kbuild Makefile 的名字为 Kbuild 。而且如果“Makefile ”和“Kbuild ”文件同时存在，则Kbuild 系统会使用“Kbuild ”文件。

·         目标定义

Kbuild Makefile 的一个最主要功能就是指定编译什么，这个功能是通过下面两个对象指定的obj-? 和xxx-objs ：

·         obj-?

obj-? 指定编译什么，怎么编译？其中的“? ”可能是“y ”或“m ”，“y ”指定把对象编译进内核中，“m ”指定把对象编译为模块。语法如下;
    obj-? = $(target).o
target 为编译对象的名字。如果没有指定xxx-objs ，这编译这个对象需要的源文件就是$(target).c 或$(target).s 。如果指定了$(target)-objs ，则编译这个对象需要的源文件由$(target)-objs 指定，并且不能有$(target).c 或$(target).s 文件。

·         xxx-objs

xxx-objs 指定了编译对象需要的文件，一般只有在源文件是多个时才需要它。

只要包含了这两行，Kbuild Makefile 就应该可以工作了。

·         嵌套编译

有时一个对象可能嵌入到另一个对象的目录下，那个如何编译子目录下的对象呢? 其实很简单，只要指定obj_? 的对象为子目录的名字就可以了：

obj-? = $(sub_target)/

其中“? ”可以是“y ”或“m ”，$(sub_target) 是子目录名字。

·         编译器选项

尽管在大多数情况下不需要指定编译器选项，有时我们还是需要指定一些编译选项的。

·         ccflags-y, asflags-y and ldflags-y

这些编译选项用于指定cc 、as 和ld 的编译选项

编译外部模块
有时候我们需要在内核源代码数的外面编译内核模块，编译的基本命令是：

    make -C $(KERNEL_DIR) M=`pwd` modules
我们可以把这个命令集成到Makefile 里，这样我们就可以只输入“make ”命令就可以了。回想上一章的那个Makefile ，它把Normal Makefile 和Kbuild  Makefile 集成到一个文件中了。为了区别Kbuild Makefile 和Normal Makefile ，这样我们改写Makefile 为如下形式，并且添加Kbuild Makefile - “Kbuild ”。

##Makefile
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
include "Kbuild"
else
KERNEL_DIR = /lib/modules/`uname -r`/build
MODULEDIR := $(shell pwd)

.PHONY: modules
default: modules

modules:
        make -C $(KERNEL_DIR)  M=$(MODULEDIR) modules

clean distclean:
        rm -f *.o *.mod.c .*.*.cmd *.ko
        rm -rf .tmp_versions
endif

 

## Kbuild
MODULE_NAME = helloworld
$(MODULE_NAME)-objs := hello.o
obj-m   := $(MODULE_NAME).o

一般不需要在Makefile 里包含如下代码, 这样写完全是为了兼容老版本的Kbuild 系统。KERNELRELEASE 变量在Kernel Makefile 里定义的，因此只有在第二次由Kbuild 读取这个Makefile 文件时才会解析到Kbuild 的内容。

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
include "Kbuild"
else
...
endif

外部头文件
有时需要连接内核源代码外部的系统头文件，但Kbuild 系统默认的系统头文件都在内核源代码内部，如何使用外部的头文件呢？这个可以借助于Kbuild 系统的特殊规则:

·         EXTRA_CFLAGS

EXTRA_CFLAGS 可以给Kbuild 系统添加外部系统头文件，
    EXTRA_CFLAGS += $(ext_include_path)
一般外部头文件可能位于外部模块源文件的目录内，如何指定呢？这可以借助$(src) 或$(obj)

·         $(src)/$(obj)

$(src) 是一个相对路径，它就是Makefile/Kbuild 文件所在的路径。同样$(obj) 就是编译目标保存的路径，默认就是源代码所在路径。

因此，我们修改Kbuild 文件添加 EXTRA_CFLAGS 来包含外部头文件尽管在这个驱动里没有引用外部系统头文件：

## Kbuild
MODULE_NAME = helloworld
$(MODULE_NAME)-objs := hello.o
EXTRA_CFLAGS := -I$(src)/include
obj-m   := $(MODULE_NAME).o

 

 

 

·         Goal definitions

Example:

   obj-y += foo.o

告诉kbuild ，在文件夹中又一个叫做foo.o 的object 。foo.o 将会被从foo.c 或者foo.S 被构建。

 

如果foo.o 被构建成一个 模块 ，则将使用变量 obj-m 。 Example :

   obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o

$(CONFIG_FOO) 要么是y(built-in) 要么是m(module) 。如果CONFIG_FOO 既不是y 也不是m ，那么文件将不会被编译也不会被连接。

·         Built-in object goals - obj-y

kbuild Makefiles 在 $(obj-y) 列表中为vmlinux 指明object 文件。这个列表依靠内核的配置。

在 $(obj-y) 中的文件的顺序是非常重要的。列表中允许两个相同的文件： 第一个 实体将被连接到built-in.o ，后面的实体将会 被忽略。

连接的顺序也很重要，因为在boot 过程中某些函数(module_init()/_initcall) 将会 按顺序出现。 因此，如果改变了连接顺序，将会改变你的SCSI 控制器的检测顺序，你的磁盘也同时被重新编号了。

 Example:
  #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

·         Loadable module goals - obj-m

$(obj-m) 指明object 文件作为可装载的内核模块被构建。一个模块可能从一个或者多个源文件被构建。kbuild maefile 只是简单的将源文件加到%(obj-m)

 Example:
  #drivers/isdn/i4l/Makefile
  obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o

  注意这里$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) 是m.

Note: In this example $(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) evaluates to 'm' 。

如果一个内核模块从多个源文件构建，KBuild 就必须要知道你想从哪些部分构建模块。因此，你不得不设置 $(<module_name>-objs ) 变量来告诉KBuild 。

 Example:
  #drivers/isdn/i4l/Makefile
  obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
  isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o

在这个例子中，模块名是isdn.o,Kbuild 将会编译列在 $(isdn-objs) 的 object 文件，然后在这些文件的列表中调用"$(LD) -r" 来产生isdn.o 。

Kbuild 使用 后缀-objs,-y 来识别混合的object 文件。这允许Makefiles 使用变量 CONFIG_sambol 来决定一个object 是否是混合object 的的一部分。

 Example:
  #fs/ext2/Makefile
         obj-$(CONFIG_EXT2_FS)        += ext2.o
   ext2-y                       := balloc.o bitmap.o
         ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o
 
在这个例子中，如果$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) 是y ，则xattr.o 只是混合object 文件ext2.o 的一部分。

  注意，当你构造一个objects 到内核中时，上面的语法当然也能够工作。因此，如果你让CONFIG_EXT2=Y,KBuild 将会为你构建一个独立的ext2.o 文件，并且连接到built-in.o 。

·         Library file goals - lib-y

用 obj-* 连接的Objects 在指明的文件夹中被用作模块或者综合进built-in.o 。也又可能被列出的objects 将会被包含进一个库,lib.a 。所有用lib-y 列出的objects 在那个文件夹中被综合进单独的一个库。列在obj-y 和附加列在lib-y 中的Objects 将不会被包含在库中，因为他们将会被任意的存取。对于被连接在lib-m 中，连续的objects 将会被包含在lib.a 中。值得注意的是kbuild makefile 可能列出文件用作built-in ，并且作为库的一部分。因此，同一个文件夹可能包含一个built-in.o 和lib.a 文件。

Example:
  #arch/i386/lib/Makefile
  lib-y    := checksum.o delay.o

这里讲会创建一个基于checksum.o 和delay.o 的库文件。对于kbuild ，识别一个lib.a 正在被构建，这个文件夹应该被列在 libs-y 中。 lib-y 的使用方法通常被限制在lib/ 和arc/*/lib 中。

·         Descending down in directories

一个Makefile 只负责在他自己的文件夹中构建objects 。  在子文件夹中的文件应该由子文件夹中的Makefiles 来照顾。如果你知道他们，build 系统将会自动递归地用在子文件夹中的make 。

在这种情况下 obj-y 和 obj-m 就被使用了。ext2 存在于不同的文件夹中，Makefile 出现在fs/ ，则告诉kbuild 从后面的参数下来。

Example:
  #fs/Makefile
  obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2/

  如果CONFIG_EXT2_FS 被设置成y(built-in) 或者m(modular) ，相应的obj- 变量将会被设置，并且kbuild 将会从ext2 文件夹继承下来。Kbuild 只会使用这些信息来决定它需要访问这些文件夹，而在子文件夹中的Makefile 来指明哪些是modules 哪些是built-in 。

当赋值文件夹名字的时候，使用CONFIG_variable 是很好的选择。这允许kbuild 完全的跳过文件夹，而不管CONFIG_option 是否是y 或者m 。

·         Compilation flags

    EXTRA_CFLAGS, EXTRA_AFLAGS, EXTRA_LDFLAGS, EXTRA_ARFLAGS 。

所有的EXTRA_ variables 只应用在kbuild 中，他们被赋值的地方。EXTRA_variables 应用在kbuild makefile 中所有的可执行的命令。 $(EXTRA_CFLAGS) 指明用$(CC) 编译C 文件的时候的选项。

  Example:
  # drivers/sound/emu10k1/Makefile
  EXTRA_CFLAGS += -I$(obj)
  ifdef DEBUG
      EXTRA_CFLAGS += -DEMU10K1_DEBUG
  endif

这里的变量是必须的，因为顶层的Makefile 拥有变量 $(CFLAGS) 并且用它来作为整个树的编译标志当编译汇编源文件的时候 $(EXTRA_AFLAGS) ，和每个文件夹的选项是相似的。

 Example:
  #arch/x86_64/kernel/Makefile
  EXTRA_AFLAGS := -traditional

$(EXTRA_LDFLAGS) 和 $(EXTRA_ARFLAGS) 对于每个文件夹的$(LD) 和$(AR) 选项是类似的。

 Example:
  #arch/m68k/fpsp040/Makefile
  EXTRA_LDFLAGS := -x

 CFLAGS_$@, AFLAGS_$@

  CFLAGS_$@ 和 AFLAGS_$@ 只应用到当前kbuild makefile 的命令。

 $(CFLAGS_$@) 为每个文件的$(CC) 指明选项。 $@
  部分有一个字面上的值，指明它是为那个文件。

 Example:
  # drivers/scsi/Makefile
  CFLAGS_aha152x.o =   -DAHA152X_STAT -DAUTOCONF
  CFLAGS_gdth.o    = # -DDEBUG_GDTH=2 -D__SERIAL__ -D__COM2__ \
         -DGDTH_STATISTICS
  CFLAGS_seagate.o =   -DARBITRATE -DPARITY -DSEAGATE_USE_ASM

 These three lines specify compilation flags for aha152x.o,
 gdth.o, and seagate.o

 $(AFLAGS_$@) is a similar feature for source files in assembly
 languages.

 Example:
  # arch/arm/kernel/Makefile
  AFLAGS_head-armv.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
  AFLAGS_head-armo.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional

 

 原文地址 http://blog.sina.com.cn/s/blog_48c1b149010002qj.html