解读Makefile (2)

二、Makefile解读: sub-make

Linux各级内核源代码的子目录下都有Makefile，大多数Makefile要嵌入主目录下的Rule.make，Rule.make将识别各个Makefile中所定义的一些变量。变量obj-y表示需要编绎到内核中的目标文件名集合，定义O_TARGET表示将obj-y连接为一个O_TARGET名称的目标文件，定义L_TARGET表示将obj-y合并为一个L_TARGET名称的库文件。同样obj-m表示需要编绎成模块的目标文件名集合。

如果还需进行子目录make，则需要定义subdir-y和subdir-m。在Makefile中，用＂obj-$(CONFIG_BINFMT_ELF) += binfmt_elf.o＂和＂subdir-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2＂这种形式自动为obj-y、obj-m、subdir-y、subdir-m添加文件名。有时，情况没有这么单纯，还需要使用条件语句个别对待。Makefile中还有其它一些变量，如mod-subdirs定义了subdir-m以外的所有模块子目录。

Rules.make是如何使make进入子目录的呢?

先来看subdir-y是如何处理的，在Rules.make中，先对subdir-y中的每一个文件名加上前缀＂_subdir_＂再进行排序生成subdir-list集合，再以它作为目标集，对其中每一个目标产生一个子make，同时将目标名的前缀去掉得到子目录名，作为子make的起始目录参数。subdir-m与subdir-y类似，但情况稍微复杂一些。

由于subdir-y中可能有模块定义，因此利用mod-subdirs变量将subdir-y中模块目录提取出来，再与subdir-m合成一个大的MOD_SUB_DIRS集合。subdir-m的目标所用的前缀是＂_modsubdir_＂。

一点说明，子目录中的Makefile与Rules.make都没有嵌入.config文件，它是通过主Makefile向下传递MAKEFILES变量完成的。MAKEFILES是make自已识别的一个变量，在执行新的Makefile之前，make会首先加载MAKEFILES所指的文件。在主Makefile中它即指向.config。

三、模块的版本化处理

模块的版本化是内核与模块接口之间进行严格类型匹配的一种方法。当内核配置了CONFIG_MODVERSIONS之后，make dep操作会在include/linux/modules/目录下为各级Makefile中export-objs变量所对应的源文件生成扩展名为.ver的文件。

例如对于kernel/ksyms.c，make用以下命令生成对应的ksyms.ver：

gcc -E -D__KERNEL__ -D__GENKSYMS__ ksyms.c | /sbin/genksyms -k 2.4.1 > ksyms.ver

-D__GENKSYMS__的作用是使ksyms.c中的EXPORT_SYMBOL宏不进行扩展。genksyms命令识别EXPORT_SYMBOL()中的函数名和对应的原型，再根据其原型计算出该函数的版本号。例如ksyms.c中有一行：

EXPORT_SYMBOL(kmalloc);

kmalloc原型是：

void *kmalloc(size_t, int);

genksyms程序对应的输出为：

#define __ver_kmalloc 93d4cfe6 #define kmalloc _set_ver(kmalloc)

在内核符号表和模块中，kmalloc将变成kmalloc_R93d4cfe6。在生成完所有的.ver文件后，make将重建include/linux/modversions.h文件，它包含一系列#include指令行嵌入各个.ver文件。

在编绎内核本身export-objs中的文件时，make会增加一个＂-DEXPORT_SYMTAB＂编绎标志，它使源文件嵌入modversions.h文件，将EXPORT_SYMBOL宏展开中的函数名字符串进行版本名扩展；同时，它也定义_set_ver()宏为一空操作，使代码中的函数名不受其影响。

在编绎模块时，make会增加＂-include=linux/modversion.h -DMODVERSIONS＂编绎标志，使模块中代码的函数名得到相应版本扩展。

由于生成.ver文件比较费时，make还为每个.ver创建了一个后缀为.stamp时戳文件。在make dep时，如果其.stamp文件比源文件旧才重新生成.ver文件，否则只是更新.stamp文件时戳。另外，在生成.ver和modversions.h文件时，make都会比较新文件和旧文件的内容，保持它们修改时间为最旧。

四、Rules.make的注释

[code:1:974578564b] # # This file contains rules which are shared between multiple Makefiles. # # # False targets. # #  .PHONY: dummy  # # Special variables which should not be exported # # 取消这些变量通过环境向make子进程传递。 unexport EXTRA_AFLAGS # as 的开关 unexport EXTRA_CFLAGS # cc 的开关 unexport EXTRA_LDFLAGS # ld 的开关 unexport EXTRA_ARFLAGS # ar 的开关 unexport SUBDIRS #  unexport SUB_DIRS # 编绎内核需进入的子目录，等于subdir-y unexport ALL_SUB_DIRS # 所有的子目录 unexport MOD_SUB_DIRS # 编绎模块需进入的子目录 unexport O_TARGET # ld合并的输出对象 unexport ALL_MOBJS# 所有的模块名 unexport obj-y # 编绎成内核的文件集 unexport obj-m # 编绎成模块的文件集 unexport obj-n #  unexport obj- #  unexport export-objs # 需进行版本处理的文件集 unexport subdir-y # 编绎内核所需进入的子目录 unexport subdir-m # 编绎模块所需进入的子目录 unexport subdir-n unexport subdir- # # Get things started. # first_rule: sub_dirs $(MAKE) all_targets # 在内核编绎子目录中过滤出可以作为模块的子目录。 both-m          := $(filter $(mod-subdirs), $(subdir-y))  SUB_DIRS := $(subdir-y) # 求出总模块子目录 MOD_SUB_DIRS := $(sort $(subdir-m)$(both-m)) # 求出总子目录 ALL_SUB_DIRS := $(sort $(subdir-y) $(subdir-m)$(subdir-n) $(subdir-)) # # Common rules # # 将c文件编绎成汇编文件的规则，$@为目标对象。 %.s: %.c $(CC) $(CFLAGS)$(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@)-S $< -o $@ # 将c文件生成预处理文件的规则。 %.i: %.c $(CPP) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) $< > $@ # 将c文件编绎成目标文件的规则，$<为第一个所依赖的对象； # 在目标文件的目录下生成flags文件，strip删除多余的空格，subst将逗号替换成冒号 。 %.o: %.c $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -c -o $@ $< @ ( \     echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@))),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(CFLAGS)$$(EXTRA_CFLAGS) $$(CFLAGS_$@))))' ; \     echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ;\     echo 'endif' \ ) > $(dir $@)/.$(notdir $@).flags # 汇编文件生成目标文件的规则。 %.o: %.s $(AS) $(AFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) -o $@ $< # Old makefiles definetheir own rules for compiling .S files, # but these standardrules are availablefor any Makefile that # wants to use them. Our plan is to incrementally convert all # the Makefiles to these standard rules.  -- rmk, mec ifdef USE_STANDARD_AS_RULE # 汇编文件生成预处理文件的标准规则。 %.s: %.S $(CPP) $(AFLAGS)$(EXTRA_AFLAGS) $(AFLAGS_$@) $< > $@ # 汇编文件生成目标文件的标准规则。 %.o: %.S $(CC) $(AFLAGS)$(EXTRA_AFLAGS) $(AFLAGS_$@) -c -o $@ $< endif # c文件生成调试列表文件的规则，$*扩展为目标的主文件名。 %.lst: %.c $(CC) $(CFLAGS)$(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -g -c -o $*.o $< $(TOPDIR)/scripts/makelst$* $(TOPDIR) $(OBJDUMP) # # #  all_targets: $(O_TARGET) $(L_TARGET) # # Rule to compilea set of .o files into one .o file # ifdef O_TARGET $(O_TARGET): $(obj-y) rm -f $@ # $^扩展为全部依赖对象，如果obj-y为空就生成一个同名空的库文件。     ifneq "$(strip $(obj-y))" "" $(LD) $(EXTRA_LDFLAGS) -r -o$@ $(filter $(obj-y), $^)     else $(AR) rcs $@     endif # 生成flags文件的shell语句。 @ ( \     echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(EXTRA_LDFLAGS) $(obj-y))),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(EXTRA_LDFLAGS)$$(obj-y))))' ; \  echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \   echo 'endif' \ ) > $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif # O_TARGET # # Rule to compile a set of .o files into one .a file # # 将obj-y组合成库L_TARGET的方法。 ifdef L_TARGET $(L_TARGET): $(obj-y) rm -f $@ $(AR) $(EXTRA_ARFLAGS) rcs $@ $(obj-y) @ ( \     echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(EXTRA_ARFLAGS) $(obj-y))),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(EXTRA_ARFLAGS) $$(obj-y))))' ; \     echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \     echo 'endif'\ ) > $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif # # This make dependencies quickly # # wildcard为查找目录中的文件名的宏。 fastdep: dummy  $(TOPDIR)/scripts/mkdep$(wildcard *.[chS] local.h.master) > .depend ifdef ALL_SUB_DIRS # 将ALL_SUB_DIRS中的目录名加上前缀_sfdep_作为目标运行子make，并将ALL_SUB_DIRS 通过 # 变量_FASTDEP_ALL_SUB_DIRS传递给子make。 $(MAKE) $(patsubst %,_sfdep_%,$(ALL_SUB_DIRS)) _FASTDEP_ALL_SUB_DIRS="$(ALL_SUB_DIRS)" endif ifdef _FASTDEP_ALL_SUB_DIRS # 与上一段相对应，定义子目录目标，并将目标名还原为目录名，进入该子目录make。 $(patsubst %,_sfdep_%,$(_FASTDEP_ALL_SUB_DIRS)): $(MAKE) -C $(patsubst _sfdep_%,%,$@) fastdep endif # # A rule to make subdirectories # # 下面2段完成内核编绎子目录中的make。 subdir-list = $(sort $(patsubst %,_subdir_%,$(SUB_DIRS))) sub_dirs: dummy $(subdir-list) ifdef SUB_DIRS $(subdir-list) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _subdir_%,%,$@) endif # # A rule to make modules # # 求出有效的模块文件表。 ALL_MOBJS = $(filter-out $(obj-y), $(obj-m)) ifneq "$(strip $(ALL_MOBJS))" "" # 取主目录TOPDIR到当前目录的路径。 PDWN=$(shell $(CONFIG_SHELL) $(TOPDIR)/scripts/pathdown.sh) endif unexport MOD_DIRS MOD_DIRS := $(MOD_SUB_DIRS)$(MOD_IN_SUB_DIRS) # 编绎模块时，进入模块子目录的方法。 ifneq "$(strip $(MOD_DIRS))" "" .PHONY: $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS)) $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS)) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _modsubdir_%,%,$@)modules # 安装模块时，进入模块子目录的方法。 .PHONY: $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS)) $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS)) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _modinst_%,%,$@)modules_install endif # make modules 的入口。 .PHONY: modules modules: $(ALL_MOBJS) dummy \  $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS)) .PHONY: _modinst__ # 拷贝模块的过程。 _modinst__: dummy ifneq "$(strip $(ALL_MOBJS))" "" mkdir -p $(MODLIB)/kernel/$(PDWN) cp $(ALL_MOBJS) $(MODLIB)/kernel/$(PDWN) endif # make modules_install 的入口，进入子目录安装。 .PHONY: modules_install modules_install: _modinst__\ $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS)) # # A rule to do nothing # dummy: # # This is useful for testing # script: $(SCRIPT) # # This sets version suffixeson exported symbols # Separate the object into"normal" objects and "exporting" objects # Exporting objects are: all objects that define symbol tables # ifdef CONFIG_MODULES # list-multi列出那些由多个文件复合而成的模块； # 从编绎文件表和模块文件表中过滤出复合模块名。 multi-used := $(filter $(list-multi),$(obj-y) $(obj-m)) # 取复合模块的构成表。 multi-objs := $(foreach m,$(multi-used), $($(basename $(m))-objs)) # 求出需进行编译的总模块表。 active-objs := $(sort $(multi-objs) $(obj-y) $(obj-m)) ifdef CONFIG_MODVERSIONS ifneq "$(strip $(export-objs))" ""  # 如果有需要进行版本化的文件。 MODINCL = $(TOPDIR)/include/linux/modules # The -w option (enable warnings) forgenksyms will return here in 2.1 # So where has it gone? # # Added the SMP separator to stop module accidentsbetween uniprocessor # and SMP Intelboxes - AC - from bits by Michael Chastain # ifdef CONFIG_SMP genksyms_smp_prefix := -p smp_ else genksyms_smp_prefix :=  endif # 从源文件计算版本文件的规则。 $(MODINCL)/%.ver: %.c @if [ ! -r $(MODINCL)/$*.stamp -o $(MODINCL)/$*.stamp -ot $< ]; then \ echo '$(CC) $(CFLAGS) -E -D__GENKSYMS__ $<';\ echo '| $(GENKSYMS) $(genksyms_smp_prefix) -k $(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL) > $@.tmp';\ $(CC) $(CFLAGS) -E -D__GENKSYMS__ $< \ | $(GENKSYMS) $(genksyms_smp_prefix) -k $(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL) > $@.tmp; \ if [ -r $@ ] && cmp -s $@ $@.tmp; then echo $@ is unchanged; rm -f $@.tmp; \ else echo mv $@.tmp $@; mv -f $@.tmp $@; fi; \ fi; touch $(MODINCL)/$*.stamp # 将版本处理源文件的扩展名改为.ver，并加上完整的路径名，它们依赖于autoconf.h?br>?br>$(addprefix $(MODINCL)/,$(export-objs:.o=.ver)): $(TOPDIR)/include/linux/autoconf.h # updates .verfiles but not modversions.h # 通过fastdep，逐个生成export-objs对应的版本文件。 fastdep: $(addprefix $(MODINCL)/,$(export-objs:.o=.ver)) # updates .ver filesand modversions.h likebefore (is this needed?) # make dep过程的入口 dep: fastdep update-modverfile endif # export-objs  # update modversions.h,but only if it would change # 刷新版本文件的过程。 update-modverfile: @(echo "#ifndef _LINUX_MODVERSIONS_H";\   echo "#define _LINUX_MODVERSIONS_H";   \   echo "#include <linux/modsetver.h>";  \   cd $(TOPDIR)/include/linux/modules;  \   for f in *.ver; do   \     if [ -f $$f ]; then echo "#include<linux/modules/$${f}>"; fi; \   done;  \   echo "#endif";   \ ) > $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp @if [ -r $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h ] && cmp -s $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp; then \ echo $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h was not updated;\ rm -f $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp;\ else\ echo $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h wasupdated; \ mv -f $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h; \ fi $(active-objs):$(TOPDIR)/include/linux/modversions.h else # 如果没有配置版本化，modversions.h的内容。 $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h: @echo "#include <linux/modsetver.h>" > $@ endif # CONFIG_MODVERSIONS ifneq "$(strip $(export-objs))" "" # 版本化目标文件的编绎方法。 $(export-objs): $(export-objs:.o=.c) $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS)$(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB -c$(@:.o=.c) @ ( \     echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB)),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(CFLAGS) $$(EXTRA_CFLAGS)$$(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB)))' ; \     echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \     echo 'endif' \ ) > $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif endif # CONFIG_MODULES # # include dependency files if they exist # # 嵌入源文件之间的依赖关系。 ifneq ($(wildcard .depend),) include .depend endif # 嵌入头文件之间的依赖关系。 ifneq ($(wildcard $(TOPDIR)/.hdepend),) include $(TOPDIR)/.hdepend endif # # Find files whose flags have changed and force recompilation. # For safety, this works in the converse direction: #   every file is forced, except those whose flagsare positively up-to-date. # # 已经更新过的文件列表。 FILES_FLAGS_UP_TO_DATE :=  # For use in expunging commas from flags, which mung our checking. comma = , # 将当前目录下所有flags文件嵌入。 FILES_FLAGS_EXIST := $(wildcard .*.flags) ifneq ($(FILES_FLAGS_EXIST),) include $(FILES_FLAGS_EXIST) endif # 将无需更新的文件从总的对象中删除。 FILES_FLAGS_CHANGED := $(strip \     $(filter-out $(FILES_FLAGS_UP_TO_DATE), \ $(O_TARGET) $(L_TARGET) $(active-objs) \ )) # A kludge: .S files don't get flag dependencies (yet), #   because that will involve changing a lot of Makefiles. Also #   suppress object filesexplicitly listed in$(IGNORE_FLAGS_OBJS). #   This allows handling of assembly files that get translated into #   multiple object files (see arch/ia64/lib/idiv.S, for example). #  # 将由汇编文件生成的目件文件从FILES_FLAGS_CHANGED删除。 FILES_FLAGS_CHANGED := $(strip \     $(filter-out $(patsubst %.S, %.o, $(wildcard *.S) $(IGNORE_FLAGS_OBJS)), \     $(FILES_FLAGS_CHANGED))) # 将FILES_FLAGS_CHANGED设为目标。 ifneq ($(FILES_FLAGS_CHANGED),) $(FILES_FLAGS_CHANGED): dummy endif </pre>

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