linux kernel的makefile的组织结构（转载）

转载链接http://blog.csdn.net/hygzxf/article/details/7793766
注：本转载省略掉部分内容，还有很多不理解的地方，而且内核版本和目前所看的不同，内容有出入

1. 背景知识

1.1 Kconfig介绍

在#make menuconfig 时，所显示的Menu list是由各层Kconfig组成的。
最底层Kconfig存放在 ~/arch/i386/Kconfig. 以此为头，它会一层层使用source来把需要加入的各个目录中Keconfig添加近来。
例如：source “drivers/Kconfig”
则将~/drivers/Kconfig添加进Menu list中。

1.2 Kconfig语法

config HIDtristate "Generic HID support"depends on INPUTdefault y

解释如下：
config HID ：表示此条目与CONFIG-HID对应。CONFIG-HID会在Makefile中用到。
tristate “Generic HID support” 引号内的内容是会显示到Menu list中的。tristate表示这一项是三态的。
depends on INPUT：依赖于INPUT这一项。如果没有选中INPUT，则Menu list不会显示这项。
default y ：缺省被选中。

1.3 built_in.o

vmlinux是Linux源码编译后未压缩的内核， vmlinux是由arch/i386/kernel/head.o和arch/i386/kernel/init_task.o以及各个相关子目录下的built-in.o链接而成的。

1.4 kernel Makefile

Kernel中Makefile的体系以及如何编译的，其实Sam一直是一知半解的。
其中，kernel目录中的Makefile被称为底层Makefile。
当使用类似#make menuconfig配置内核成功后，会生成 .config文件。
换句话说：make menuconfig 时，Makefile会从~/arch/i386/Kconfig读取Kconfig.然后根据用户的选择。生成.config文件。

1.5 Kbuild Make

Linux内核的Makefile与我们平时写的Makefile有所不同，它由五部分组成：

• Makefile : 顶层Makefile。
• config: kernel配置文件。
• arch/xxx/Makefile: 具体架构的Makefile。
• scripts/Makefile.xxx : 通用规则。
• kbuild Makefile: 整个kernel中大约有数百个这种文件。

make menuconfig后，生成 kernel配置文件: .config。
顶层Makefile读取.config.
顶层Makefile通过解析 .config来决定递归访问哪些目录中的Kbuild Makefile .
这个过程中，Kbuild Makefile会按.config的设置，逐个添加文件列表，以供最后的编译使用。

最简单的KBuild Makefile如下：
obj-y += foo.o
表明：Kbuild在这目录里，有一个名为foo.o的目标文件。foo.o将从foo.c或foo.S文件编译得到。并且它会被包入built-in中去。
所 有编译进内核的目标文件都存在$(obj-y)列表中。而这些列表依赖内核的配置。Kbuild编译所有的$(obj-y)文件。然后，调用”$(LD) -r”将它们合并到一个build-in.o文件中。稍后，该build-in.o会被其父Makefile联接进vmlinux中。

如果foo.o要编译成一模块，那就要用obj-m了。所采用的形式如下：
obj-m += foo.o

2. make menuconfig执行流程

当在顶层目录执行”make menuconfig”会执行顶层Makefile 第415行的规则

config %config: scripts_basic outputmakefile FORCE $(Q)mkdir -p include/linux include/config $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@ 

这里”menuconfig”与模式”%config”匹配。所以其执行的规则如下：

menuconfig: scripts_basic outputmakefile FORCE $(Q)mkdir -p include/linux include/config $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig menuconfig 

这个规则有三个依赖：scripts_basic、outputmakefile、FORCE。下面看一下这三个依赖：

2.1 FORCE

首先分析一下这个依赖，它的规则定式义在1485行：

PHONY += FORCE FORCE: 

这个规则没有命令也没有依赖，它的目标也不是一个存在的文件名。在执行此规则时，目标FORCE总会被认为是最新的。这样当它作为其它规则的依赖时，因为依赖总被认为被更新过的，所以那个规则的中定义的命令总会被执行。

2.2 scripts_basic

这个依赖的规则在347行定义：

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

build这个变量定义在scripts/kbuild.include的114行：

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

所以上面的规则可写成如下形式：

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

这个规则的命令最终会进入scripts目录，执行Makefile.build文件，并传递参数obj=scripts/basic
在Makefile.build的第5行有：

src := $(obj) 

这就把传递进来的值赋给了src，所以

src := scripts/basic 

从第16行开始的两行把src (即scripts/basic)目录下的Makefile包含进来（如果有Kbuild则包含Kbuild）

kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src)) include $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild), $(kbuild-dir)/Kbuild, $(kbuild-dir)/Makefile) 

在第19行包含了scripts/Makefile.lib进来，在Makefile.build的第83行，是make在Makefile.build中遇到的第一个目标

__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \ $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m)) \ $(subdir-ym) $(always) @: 

KBUILD_BUILTIN在顶层Makefile的第207行定义

KBUILD_BUILTIN := 1 

如果执行”make modules”，会在214行开始对其进行一些处理

ifeq ($(MAKECMDGOALS),modules) KBUILD_BUILTIN := $(if $(CONFIG_MODVERSIONS),1) endif 

所以我们这里 KBUILD_BUILTIN :=1
KBUILD_MODULES在顶层Makefile的第206行定义

KBUILD_MODULES := 

如果执行”make all”、”make _all”、”make modules”、”make”中任一个命令，则在222行开始会对这个变量进行处理

ifneq ($(filter all _all modules,$(MAKECMDGOALS)),) KBUILD_MODULES := 1 endif 

ifeq ($(MAKECMDGOALS),) KBUILD_MODULES := 1 endif 

因此，我们这里KBUILD_MODULES :=
分析了这两个变量后，上面的规则可重新写为

__build: $(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(subdir-ym) $(always) @: 

这就是通过规则

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

在scripts/Makefile.build文件中执行的第一个规则，
规 则中的依赖由几个变量$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(subdir-ym) $(always)表示。规则的命令是一个冒号命令”:”，冒号(:)命令是bash的内建命令，通常把它看作true命令。bash的help解释 （help :）为：No effect; the command does nothing. A zero exit code is returned.（没有效果，该命令是空操作，退出状态总是0）。

__build: $(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(subdir-ym) $(always) @: 

构建一些依赖目标，这里主要是构建$(always)变量指定的目标。其他变量在scripts/basic/Makefile中并没有定义。

2.3 outputmakefile

回到顶层Makefile中看规则

menuconfig: scripts_basic outputmakefile FORCE $(Q)mkdir -p include/linux include/config $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig menuconfig 

中的outputmakefile参数构建规则在357行开始定义

outputmakefile: ifneq ($(KBUILD_SRC),) $(Q)$(CONFIG_SHELL) $(srctree)/scripts/mkmakefile \ $(srctree) $(objtree) $(VERSION) $(PATCHLEVEL) endif 

这个规则的命令运行一个shell脚本scripts/mkmakefile，并传递四个参数。这个脚本主要是在$(objtree)参数指定的目录中生成一个Makefile文件。由于这里KBUILD_SRC为空，所以这个脚本并不会被执行
回头再看看刚才那个规则

menuconfig: scripts_basic outputmakefile FORCE $(Q)mkdir -p include/linux include/config $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig menuconfig 

在他的依赖被处理完后，开始执行规则的命令。第一个命令创建了两个目录，第二个命令扩展后为

$(Q)$(MAKE) -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj =scripts/kconfig menuconfig 

这 个命令依然是执行scripts/Makefile.build这个makefile文件。并执行它里面menuconfig的规则。根据上面的分析，在 Makefile.build会包含scripts/kconfig/Makefile文件。然后执行以menuconfig为目标的规则，在 scripts/kconfig/Makefile的13行定义

menuconfig: $(obj)/mconf $< arch/$(ARCH)/Kconfig

从这个命令可以看出，最终会运行arch/arm/Kconfig这个脚本，出现配置界面