linux内核Makefile中的build构建机制

一. build定义：

scripts/Kbuild.include

build := -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj

$(KBUILD_SRC)常规情况下为空，所以的变量定义可简化为：

build := -f scripts/Makefile.build obj

---

二. (MAKE) $(build)=的处理过程

build使用的一般形式为：

$(MAKE) $(build)=build_dir  [argv]

斜体字部分为可变目录和参数，其中[argv] 可选。使用scripts/Kbuild.include中的$(build)变量定义，进行变量替换后，上述命令则为：

$(MAKE) -f scripts/Makefile.build obj=build_dir  [argv]

Make进入由参数-f指定的Make文件scripts/Makefile.build，并传入参数obj=build_dir 和argv。

在scripts/Makefile.build的处理过程中，传入的参数$(obj) 代表此次Make命令要处理（编译、链接、和生成） 文件所在的目录，该目录下通常情况下都会存在的Makefile文件会被Makefile.build包含。$(obj)目录下的Makefile记为$(obj)/Makefile。针对Make命令，有两种情况：不指明Make目标和指定目标。

1.不指定目标

$(MAKE) $(build)=build_dir  [argv]

中，当没有参数[argv]时，该Make命令没有指定目标。如顶层Makefile中，$(vmlinux-dirs)的构建规则：

$(vmlinux-dirs): prepare scripts

     $(Q)$(MAKE) $(build)=$@

其他的还有主机程序fixdep的构建规则：

scripts_basic:

    $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic

这时会使用Makefile.build中的默认目标__build。然后更进一步，会使用$(obj)/Makefile中定义的变量来进行目标匹配。

__build在Makefile.build中的构建规则为：

__build:$(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y))\

    $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target))\

    $(subdir-ym)$(always)

    @:

首先会构建该默认目标__build的依赖。Make会寻找重建这些依赖的规则。而这些规则要么在当前的Makefile文件Makefile.build中，要么在Makefile.build include的$(obj)/Makefile中。在此不指定Make目标的情况下，会使用Makefile.build中的构建规则来重建依赖。相应地，只重构那些在$(obj)/Makefile定义的依赖。其他的依赖要么

不满足条件，要么找不到重构规则而被忽略。

例如上述$(vmlinux-dirs)规则：

$(vmlinux-dirs): prepare scripts

     $(Q)$(MAKE) $(build)=$@

的构建中，没有指明Make目标，那么将使用Makefile.build中的默认目标__build，且会包含上述多目标$(vmlinux-dirs)中，实际处理时的某单一目标（此为目录）下的Makefile文件，即$(obj)/Makefile。在__build规则中，因$(KBUILD_BUILTIN)被主目录设置为1，且export，所以将首先重建依赖$(builtin-target)。而依赖$(builtin-target)的重建规则在Makefile.build中，即：

$(builtin-target):$(obj-y)FORCE   ####$(obj)/built-in.o,且先要构建依赖$(obj-y)

    $(call if_changed,link_o_target)

该规则同样要首先重建依赖$(obj-y)。而$(obj-y)在$(obj)/Makefile中定义且被赋值。这时Make又会查找$(obj-y)包含文件的构建规则。同样地，该规则要么在Makefile.build中，要么在$(obj)/Makefile中。此处$(obj-y)为.o文件的合集，.o文件的构建规则在Makefile.build中被定义：

$(obj)/%.o:$(src)/%.c$(recordmcount_source)FORCE  ##$(obj-y)匹配规则

    $(call cmd,force_checksrc)

    $(call if_changed_rule,cc_o_c)

就是重复这样一个递归的“规则----> 规则目标-->依赖--->重建依赖--->规则---->”....的过程，直至最后的目标文件被构建，然后逆推，由依赖层层重建其规则目标。如果构建的最终目标是主机程序，如上述fixdep的构建规则 ：

scripts_basic:

    $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic

Makefile.build除了要inclue $(obj)/Makefile即scripts/basic/Makefile文件外，还会include scripts/Makefile.host，在Makefile.build 对包含scripts/Makefile.host的处理如下：

ifneq ($(hostprogs-y)$(hostprogs-m),)

include scripts/Makefile.host   #编译主机程序时，要包含Makefile.host文件

endif

因为在此之前已经包含了scripts/basic/Makefile，且在该Makefile文件里，hostprogs-y被赋值为fixdep，那么上述ifneq分支为真。即会包含scripts/Makefile.host。

在scripts/basic/Makefile里，有如下语句：

always        := $(hostprogs-y)

那么回到不指定目标的make命令里，接下来在Makefile.build中的默认目标__build中，会匹配到重建的依赖always。注意这里变量$(always)的值为fixdep。由此触发依赖fixdep的重建（否则，就没有入口目标的依赖层层重建至fixdep）。而它的重建规则在上面包含的scripts/Makefile.host中。其余过程在此略去，详细过程可参照文档“编译产生主机文件(host-cpp)”。

总结：

由于没有指定Make目标，那么将使用Makefile.build的默认目标__build，建构的入口点就在此。Make在Makefile.build 和$(obj)/Makefile中寻找 __build依赖的重建规则，主机程序目标还用到了Makefile.host文件。依次变量展开，依赖层层递归重建。

2.指定目标：

  一般情况下，在(MAKE) $(build)=build_dir  [argv] 中，通过参数[argv]  指定Make目标时，使用的是$(obj)/Makefile文件中构建规则。这时，在$(obj)/Makefile文件中不仅要给一些变量赋值，且还包含本目录下目标的重建规则。

 如：

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

    $(Q)mkdir -p include/linux include/config

    $(Q)$(MAKE)$(build)=scripts/kconfig $@

在此指定Make目标为自动化变量$@，当我们输入类似如下的命令：

make nitrogen6x_defconfig

那么，上述Make命令会被大致替换为：

make -f scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig nitrogen6x_defconfig

即指定Make的目标为nitrogen6x_defconfig。那么在$(obj)目录scripts/kconfig下的Makefile中包含nitrogen6x_defconfig模式匹配规则。其他的流程和上节的"不指定目标"处理类似。在此不再敖述。

二. 入口处：

1.顶层Makefile---- 指定目标-----include scripts/kconfig/Makefile

如在终端中执行配置命令make nitrogen6x_defconfig

%config: scripts_basic outputmakefile FORCE

    $(Q)mkdir -p include/linux include/config

    $(Q)$(MAKE)$(build)=scripts/kconfig $@

2.auto.conf autoconf.h auto.conf.cmd的生成----指定目标-----include scripts/kconfig/Makefile

include/config/%.conf:$(KCONFIG_CONFIG)include/config/auto.conf.cmd

    $(Q)$(MAKE)-f$(srctree)/Makefile silentoldconfig

将在顶层Makefile中递归到上述1中的%config规则，所以，其最终还会包含scripts/kconfig/Makefile

3. 目标编译和链接----不指定目标-----include 各个build目标下的Makefile

$(vmlinux-dirs): prepare scripts

        $(Q)$(MAKE) $(build)=$@

4. 模块----模块建构中单独讨论

$(module-dirs):crmodverdir$(objtree)/Module.symvers

    $(Q)$(MAKE)$(build)=$(patsubst _module_%,%,$@)

modules:$(module-dirs)

    @$(kecho)'  Building modules, stage 2.';

    $(Q)$(MAKE)-f$(srctree)/scripts/Makefile.modpost

5. 单目标----不指定目标

%.o:%.c prepare scripts FORCE

    $(Q)$(MAKE)$(build)=$(build-dir)$(target-dir)$(notdir $@)

6. 子目录递归----不指定目标-----include递归的子目录下Makefile

scripts/Makefile.build

$(subdir-ym):

    $(Q)$(MAKE)$(build)=$@

-----------------------------------------------------------------------------

三. Makefile.build文件总框架：

src:=$(obj)

-include include/config/auto.conf  #if xxx_CONFIG配置选项

include scripts/Kbuild.include    #if_changed等变量

##########################包含obj目录下的Makefile文件############################

kbuild-dir:=$(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))

kbuild-file:=$(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile)

include$(kbuild-file)   

############################包含Makefile.lib###################################

include scripts/Makefile.lib  

######################编译主机程序时，要包含Makefile.host文件#####################

ifneq ($(hostprogs-y)$(hostprogs-m),)

include scripts/Makefile.host   

endif

############################定义builtin-target#################################

ifneq ($(strip $(obj-y) $(obj-m) $(obj-n) $(obj-) $(subdir-m) $(lib-target)),)

builtin-target:=$(obj)/built-in.o   ########

endif

############################__build构建规则#################################

__build:$(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y))\

    $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target))\

    $(subdir-ym)$(always)

    @:

###################$(obj)/built-in.o,且先要构建依赖$(obj-y)#####################

$(builtin-target):$(obj-y)FORCE   

    $(call if_changed,link_o_target)

############################ 普通模式匹配规则#################################

define rule_cc_o_c

    $(call echo-cmd,checksrc)$(cmd_checksrc)           \

    $(call echo-cmd,cc_o_c)$(cmd_cc_o_c);              \

    $(cmd_modversions)                       \

    $(call echo-cmd,record_mcount)                  \

    $(cmd_record_mcount)                     \

    scripts/basic/fixdep$(depfile)$@ '$(call make-cmd,cc_o_c)' >    \

                                                 $(dot-target).tmp;  \

    rm -f$(depfile);                     \

    mv -f$(dot-target).tmp$(dot-target).cmd

endef

$(obj)/%.o:$(src)/%.c$(recordmcount_source)FORCE  ##$(obj-y)匹配规则

    $(call cmd,force_checksrc)

    $(call if_changed_rule,cc_o_c)