Contiki Makefile 详细解读

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我是靠谱客的博主粗暴蛋挞，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Contiki Makefile 详细解读，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

makefile.include文件，这个是在contiki系统根目录中，而非工程目录，在contiki源码中有很多工程，在example目录里面，每一个目录对应一个工程，比如cc2530dk目录中就对应的是cc2530平台的工程，记住有makefile文件的当前目录才是工程目录，所以makefile.include的当前目录就不是工程目录。

本文将从makefile.include开始解读，一步一步深入包含contiki操作系统的工程的编译过程(以cc2530dk为例)。其中会涉及到makefile和shell相关知识，我会一一解释清楚。先打开example/cc2530dk/makfile文件

 
  CONTIKI_PROJECT = hello-world blink-hello timer-test sensors-demo
 
 all: $(CONTIKI_PROJECT) 
 
 CONTIKI = ../..
 
 include $(CONTIKI)/Makefile.include

CONTIKI_PROJECT变量定义的是最后生成的目标文件，即可执行文件，这里生成了四个可执行文件，为什么要这么做呢？因为通常来讲makefile只能生成一个终极目标，这里用到了all伪目标(没有命令行的规则，或者没有规则的命令)，即all依赖于以上四个可执行的文件。如果不这样做的话，即没有用all伪目标，则最终只能生成一个可执行文件hello-world 或 blin-hello.第三句定义变量CONTIKI 为上级目录的上级目录，即为contiki的根目录，因为要用下面一句 include $(CONTIKI)/Makefile.include 包含根目录里面的makefile.include ，此时make就会停止读取当前的Makefile，转而去读Makefile.include, Makefile.include，内容较多，我们逐步来解析。

这里ifndef是用来判断一个变量是否已经定义，因为之前定义了CONTIKI，所以不会执行，即不会报错！

 
  ifeq ($(TARGET),)
 
   -include Makefile.target
 
   ifeq ($(TARGET),)
 
     ${info TARGET not defined, using target 'native'}
 
     TARGET=native
 
   else
 
     ${info using saved target '$(TARGET)'}
 
   endif
 
 endif

ifeq是用来判断两个参数是否相等，如果相等，则往下执行。因为之前没有的定义TARGET变量，所以其为空，即条件判断为真，往下执行...包含Makefile.target，记住此时还是在makefile的当前目录中工作，而不是转到根目录了。所以会在工程目录里面包含Makefile.target文件，我们找到打开它:

TARGET = cc2530dk 只有这一句就是定义TARGET变量为cc2530dk继续上面的第二个ifeq，此时TARGET变量不为空了，所以下面一句不会执行，而执行else语句info为一个显示信息的工具，显示using saved target cc2530dk

 
  ifeq ($(DEFINES),)
 
   -include Makefile.$(TARGET).defines
 
   ifneq ($(DEFINES),)
 
     ${info using saved defines '$(DEFINES)'}
 
   endif
 
 endif

这几句和上面的意思一样，只不过换成DEFINES变量，工程目录中没有Makefile.cc2530dk.defines文件，所以DEFINES仍为空，所以ifneq条件判断为假，所以什么也不执行。

 
  ifndef HOST_OS
 
   ifeq ($(OS),Windows_NT)
 
   ## TODO: detect more specific Windows set-ups,
 
   ## e.g. CygWin, MingW, VisualC, Watcom, Interix
 
     HOST_OS := Windows
 
   else
 
     HOST_OS := $(shell uname)
 
   endif
 
 endif

这几句就不用解释了，提一下$(shell uname)值为Linux，所以HOST_OS要么为Windows，要么为Linux。

 
  usage:
 
     @echo "make MAKETARGETS... [TARGET=(TARGET)] [savetarget] [targets]"
 
 targets:
 
     @ls -1 $(CONTIKI)/platform $(TARGETDIRS) | grep -v CVS
 
 savetarget:
 
     -@rm -f Makefile.target
 
     @echo "saving Makefile.target"
 
     @echo >Makefile.target "TARGET = $(TARGET)"
 
 savedefines:
 
     -@rm -f Makefile.$(TARGET).defines
 
     @echo "saving Makefile.$(TARGET).defines"
 
     @echo >Makefile.$(TARGET).defines "DEFINES = $(DEFINES)"

这一句是将usage作为伪目标，如果执行make的时候，指定了终极目标为usage，即make usage，则回显

make MAKETARGETS... [TARGET=(TARGET)] [savetarget] [targets]，这句是指导我们怎么用make命令来编译contiki源码。记住echo前要加@，要不然会显示echo"make MAKETARGETS... [TARGET=(TARGET)] [savetarget] [targets]"。

这句同样以targets为终极目标时，将会列出contiki/platform目录下的所有文件(TARGETDIRS变量此时为空)，

grep -v CVS 是显示所有不包含CVS的行，这里还没弄清楚CVS是啥意思！我们不用管，例如我们执行

make targets 则出现

 
  apple2enh
 
 atari
 
 avr-atmega128rfa1
 
 avr-raven
 
 avr-ravenlcd
 
 avr-ravenusb
 
 avr-rcb
 
 avr-zigbit
 
 c128
 
 c64
 
 cc2530dk
 
 cc2538dk
 
 cooja
 
 econotag
 
 esb
 
 ...

这里也是将savetarget作为终极目标，第一句是强制删除Makefile.target文件，然后回显saving Makefile.target，这里提一下在@rm前面的'-'，它的作用就是如果这条命令执行失败的话，make工作照常进行，即往下执行。

然后将TARGET=cc2530dk重定向到Makefile.target文件中，这里将>Makefile.target放在"TARGET = $(TARGET)"的后面也可以，这里面有一个问题就是，当我执行这个命令的时候，会提示权限不够，只有进入了root，才会顺利执行这个命令，但是当我们执行make命令的时候，权限为普通用户，那么如果执行savetarget怎么会执行第三句呢？

那么以savetarget为终极目标有啥用呢？答案在根目录中的README-BUILDING文件

 
  OBJECTDIR = obj_$(TARGET)
 

定义变量OBJECTDIR为obj_cc2530dk

 
  LOWERCASE = -abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
 
 UPPERCASE = _ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
 
 TARGET_UPPERCASE := ${strip ${shell echo $(TARGET) | sed y!$(LOWERCASE)!$(UPPERCASE)!}}
 
 CFLAGS += -DCONTIKI=1 -DCONTIKI_TARGET_$(TARGET_UPPERCASE)=1

首先定义了LOWERCASE和UPPERCASE变量，第三局看起来有点复杂，我们从最里面一层一层往外剥，首先看sed命令，可以去这个博客看sed的用法http://lsscto.blog.51cto.com/779396/880538，！为分隔符(/ ,也可以) ，y表示转换资料中的字元，即将echo显示的内容作为sed的输入或资料进行转换，将其中的小写字母转换成大写字母，即将cc2530dk转换成CC2530DK，然后作为shell的返回值提供给strip，strip是make的内置函数，其作用是去掉该字串中开头和结尾的空格符，并将中间多个连续空字符合并为一个空字符。则最终TARGET_UPPERCASE变量的值为CC2530DK。第四句追加变量CFLAGS，此为c编译器的命令行选项变量，定义了CONTIKI=1 CONTIKI_TARGET_CC2530DK=1

 
  include $(CONTIKI)/core/net/rime/Makefile.rime
 
 include $(CONTIKI)/core/net/mac/Makefile.mac
 
 SYSTEM = process.c procinit.c autostart.c elfloader.c profile.c 
 
           compower.c serial-line.c
 
 THREADS = mt.c
 
 LIBS = memb.c mmem.c timer.c list.c etimer.c ctimer.c energest.c rtimer.c stimer.c 
 
           print-stats.c ifft.c crc16.c random.c checkpoint.c ringbuf.c
 
 DEV = nullradio.c

包含Makefile.rime，我们看一下这个文件下内容

 
  ifdef UIP_CONF_IPV6
 
 #RIME_UIP6 = rime-udp.c
 
 RIME_BASE = rimeaddr.c timesynch.c rimestats.c
 
 else
 
 RIME_CHAMELEON = chameleon.c channel.c chameleon-raw.c chameleon-bitopt.c
 
 RIME_BASE = rimeaddr.c rime.c timesynch.c 
 
                  rimestats.c announcement.c polite-announcement.c 
 
                  broadcast-announcement.c
 
 RIME_SINGLEHOP = broadcast.c stbroadcast.c unicast.c stunicast.c 
 
                  runicast.c abc.c 
 
                  rucb.c polite.c ipolite.c 
 
 RIME_MULTIHOP = netflood.c multihop.c rmh.c trickle.c
 
 RIME_MESH = mesh.c route.c route-discovery.c
 
 RIME_COLLECT = collect.c collect-neighbor.c neighbor-discovery.c 
 
          collect-link-estimate.c
 
 RIME_RUDOLPH = rudolph0.c rudolph1.c rudolph2.c
 
 endif # UIP_CONF_IPV6
 
 CONTIKI_SOURCEFILES += $(RIME_BASE) 
 
                $(RIME_SINGLEHOP) 
 
                $(RIME_MULTIHOP) 
 
                $(RIME_MESH) 
 
                $(RIME_COLLECT) 
 
                $(RIME_RUDOLPH) 
 
                $(RIME_CHAMELEON)  
 
                $(RIME_UIP6)

如果定义了UIP_CONF_IPV6这个变量定义了，则往下执行，#后面为注释，因为UIP_CONF_IPV6这个变量没有定义，所以执行else下面的语句
这几句定义了几个和rime协议栈相关的变量，这些变量为相应的源文件列表。
最后追加CONTIKI_SOURCEFILES变量，将以上定义的变量引用到此变量中，注意其中RIME_UIP6为空。打开Makefile.mac

 
  CONTIKI_SOURCEFILES += cxmac.c xmac.c nullmac.c lpp.c frame802154.c sicslowmac.c nullrdc.c nullrdc-noframer.c mac.c
 
 CONTIKI_SOURCEFILES += framer-nullmac.c framer-802154.c csma.c contikimac.c phase.c

这两句追加CONTIKI_SOURCEFILES变量，将mac层相关的源文件添加到将要编译的源文件列表中。注意此源文件列表中不包含Tdma_mac.c 和Ctdma_mac.c。

进入到Makefile.include刚才那两句include的下面,定义了几个变量分别表示contiki系统中不同部分的源文件列表，如SYSTEM表示contiki 内核进程调度等的源文件列表。

 
  include $(CONTIKI)/core/net/Makefile.uip
 
 include $(CONTIKI)/core/net/rpl/Makefile.rpl
 
 CTK = ctk.c
 
 CTKVNC = $(CTK) ctk-vncserver.c libconio.c vnc-server.c vnc-out.c ctk-vncfont.c

定义UIP和追加NET变量,ctk为contiki的GUI和VNC功能

 
  ifndef CONTIKI_NO_NET
 
   CONTIKIFILES = $(SYSTEM) $(LIBS) $(NET) $(THREADS) $(DHCP) $(DEV)
 
 else
 
   CONTIKIFILES = $(SYSTEM) $(LIBS) $(THREADS) $(DEV) sicslowpan.c fakeuip.c
 
 endif
 
 CONTIKI_SOURCEFILES += $(CONTIKIFILES)

没有定义CONTIKI_NO_NET，所以定义CONTIKIFILES变量，包括NET相关的源文件，如果定义了此变量，则不包含与NET相关的源文件.将CONTIKIFILES变量的内容添加到CONTIKI_SOURCEFILES变量中。自此我们知道了CONTIKI_SOURCEFILES变量中包含的源文件，这些都是需要编译连接的。

 
  CONTIKIDIRS += ${addprefix $(CONTIKI)/core/,dev lib net net/mac net/rime 
 
                  net/rpl sys cfs ctk lib/ctk loader . }

这里追加CONTIKIDIRS变量，看字面意思就知道这个变量代表contiki的目录列表addprefx为make的内置函数，这个函数完成的功能是为后面每一个文件名添加前缀$(CONTIKI)/core/，那么CONTIKIDIRS最终的值为$(CONTIKI)/core/dev $(CONTIKI)/core/lib $(CONTIKI)/core/net .......这些是contiki内核的源文件目录列表。

 
  oname = ${patsubst %.c,%.o,${patsubst %.S,%.o,$(1)}}
 
 CONTIKI_OBJECTFILES = ${addprefix $(OBJECTDIR)/,${call oname, $(CONTIKI_SOURCEFILES)}}
 
 PROJECT_OBJECTFILES = ${addprefix $(OBJECTDIR)/,${call oname, $(PROJECT_SOURCEFILES)}}

这个是自定义函数，那么这个函数的作用是什么呢？patsubst是make内置函数，它的功能是替换字符串中符合%.S模式的单词替换成%.o模式，返回的值是替换后的新字符串；继续调用patsubst，将符合%.c模式的单词替换成%.o模式的单词，最终返回替换后的新字符串。那么这个函数的功能就不言而喻了，它实现的是将位置变量$(1)所代表的字符串中凡是符合%.S %.c模式的单词都替换成%.c模式，然后返回替换后的新字符串。这里$(1)表示的就是此函数的第一个参数值，如上面的调用中表示的就是$(CONTIKI_SOURCEFILES),知道了oname函数的功能，这句就很好理解了。用call调用oname函数，将CONTIKI_SOURCEFILES代表的所有源文件列表中.c或.S后缀结尾的文件名全部替换成.o结尾的文件名，然后返回；再调用addprefix函数，添加前缀$(OBJECTDIR)，OBJECTDIR这个变量的值为obj_cc2530dk，则在所有文件前面中添加前缀obj_cc2530dk，比如某一个源文件为rime.c，执行此语句后变成obj_cc2530_rime.o，这是目标文件。那么CONTIKI_OBJECTFILES就是代表所有contiki中源文件在经过编译之后生成的目标文件列表。

 
  ifdef APPS
 
   APPDS = ${wildcard ${foreach DIR, $(APPDIRS), ${addprefix $(DIR)/, $(APPS)}}} 
 
          ${wildcard ${addprefix $(CONTIKI)/apps/, $(APPS)} 
 
          ${addprefix $(CONTIKI)/platform/$(TARGET)/apps/, $(APPS)} 
 
          $(APPS)}
 
   APPINCLUDES = ${foreach APP, $(APPS), ${wildcard ${foreach DIR, $(APPDS), $(DIR)/Makefile.$(APP)}}}
 
   -include $(APPINCLUDES)
 
   APP_SOURCES = ${foreach APP, $(APPS), $($(APP)_src)}
 
   DSC_SOURCES = ${foreach APP, $(APPS), $($(APP)_dsc)}
 
   CONTIKI_SOURCEFILES += $(APP_SOURCES) $(DSC_SOURCES)
 
 endif

包含应用程序的makefile文件如果定义了APPS，则包含，没有就不包含，在cc2530中我们没有定义这个变量，所以就不包含应用程序目录中的文件。那么在其他的平台如sky中的某一个工程，会定义APPS，此时定义APPDIRS变量。假如APPS 为telnet (apps目录中的某一个目录文件)，则用wildcard函数找出与此APPS相关的一些目录列表，wilcard后面的参数代表是的是一种模式，它是在当前目录中搜索符合这种模式的文件，并返回这种模式的文件名列表。注意这里在当前目录中搜索，包括目录的子目录，子目录的子目录等。然后定义APPINCLUDES 包含apps源文件的头文件列表APP_SOURCES 代表apps的源文件列表 DSC_SOURCES不知道,追加CONTIKI_SOURCEFILES变量将上面两个变量所代表的源文件列表添加进来。

 
  target_makefile := $(wildcard $(CONTIKI)/platform/$(TARGET)/Makefile.$(TARGET) ${foreach TDIR, $(TARGETDIRS), $(TDIR)/$(TARGET)/Makefile.$(TARGET)})
 
 
 ifeq ($(strip $(target_makefile)),)
   ${error The target platform "$(TARGET)" does not exist (maybe it was misspelled?)}
 else
   ifeq (${wildcard $(OBJECTDIR)},)
     DUMMY := ${shell mkdir $(OBJECTDIR)}
   endif
   ifneq (1, ${words $(target_makefile)})
     ${error More than one TARGET Makefile found: $(target_makefile)}
   endif
   include $(target_makefile)
 endif
 
 