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解读Makefile (2)

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我是靠谱客的博主 儒雅黑裤，最近开发中收集的这篇文章主要介绍解读Makefile (2)，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

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 define
their own rules for compiling .S files, 
# but these standard
rules are available
for 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 compile
a 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 suffixes
on 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) for
genksyms will return here in 2.1 
# So where has it gone? 
# 
# Added the SMP separator 
to stop module accidents
between uniprocessor 
# and SMP Intel
boxes - 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 .ver
files 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 files
and modversions.h like
before (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 was
updated; 
 
mv -f $(T
OPDIR)/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 flags
are 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 files
explicitly 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>

(T117)

最后

以上就是儒雅黑裤为你收集整理的解读Makefile (2)的全部内容，希望文章能够帮你解决解读Makefile (2)所遇到的程序开发问题。

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