通用型Makefile及常用函数

1 Makefile规则

目标(target)…: 依赖(prerequiries)…
<tab>命令(command)

如果“依赖文件”比“目标文件”更加新，那么执行“命令”来重新生成“目标文件”。

命令被执行的 2 个条件：依赖文件比目标文件新，或是 目标文件还没生成。

2 一步一步完善 Makefile

第 1 个 Makefile，简单粗暴，效率低：

test : main.c sub.c sub.h
　　gcc -o test main.c sub.c

第 2 个 Makefile，效率高，相似规则太多太啰嗦，不支持检测头文件:

test : main.o sub.o
　　gcc -o test main.o sub.o
main.o : main.c
　　gcc -c -o main.o main.c
sub.o : sub.c
　　gcc -c -o sub.o sub.c
clean:
　　rm *.o test -f

第 3 个 Makefile，效率高，精炼，不支持检测头文件：

test : main.o sub.o
　　gcc -o test main.o sub.o
%.o : %.c
　　gcc -c -o $@ $<
clean:
　　rm *.o test -f

第 4 个 Makefile，效率高，精炼，支持检测头文件(但是需要手工添加头文件规则)：

test : main.o sub.o
　　gcc -o test main.o sub.o
%.o : %.c
　　gcc -c -o $@ $<
sub.o : sub.h
clean:
　　rm *.o test -f

2.1 模式规则

%.o:%.c
　　$(CC) -c  $< -o $@

前面第3第4个Makefile都用到了模式规则。

2.2 自动变量

$@--目标文件
$^--所有的依赖文件
$<--第一个依赖文件
$?--所有的比目标新的依赖文件

2.2.1 函数传参

函数传参也属于自动变量。上图的make结果为：

2.3 立即变量和延时变量

A := $(C) //立即变量
B = $(C)  // 延时变量
C = abc  // 延时变量
#D = 100ask
D ?= weidongshan//延时变量，只有第一次定义时赋值才成功；如果曾定义过，此赋值无效
all:
        @echo A = $(A)
        @echo B = $(B)
        @echo D = $(D)
C += 123

2.3 变量导出

A makefile中的变量无法在B makefile识别，因此要用export导出如：

export CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
export BUILD_DIR=/home/book/100ask_imx6ull-sdk

2.4 Makefile 中使用 shell 命令

PWD=$(shell pwd)
CP=$(shell cp)

2.5 伪目标

.PHONY表示伪目标。表示无条件执行目标。makefile将不会判断该目标是否存在或者该目标是否需要更新。

clean:
　　rm -f $(shell find -name "*.o")
　　rm -f $(TARGET)
.PHONY : clean

2.6 产生依赖文件

第5个Makefile。效率高，精炼，支持自动检测头文件：

objs := main.o sub.o
test : $(objs)
　　gcc -o test $^
# 需要判断是否存在依赖文件
# .main.o.d .sub.o.d
dep_files := $(foreach f, $(objs), .$(f).d)
#dep_files := $(patsubst %,.%.d, $(objs))
dep_files := $(wildcard $(dep_files))
# 把依赖文件包含进来
ifneq ($(dep_files),)
include $(dep_files)
endif
%.o : %.c
gcc -Wp,-MD,.$@.d -c -o $@ $<
clean:
rm *.o test -f
distclean:
rm $(dep_files) *.o test -f

3 常用函数

3.1 字符串相关

3.1.1 subst

$(subst from,to,text)

在文本text中使用to替换每一处from。

比如：

$(subst ee,EE,feet on the street)

结果为fEEt on the strEEt

3.1.2 patsubst

$(patsubst pattern,replacement,text)

寻找text中符合格式pattern的字，用replacement替换它们。

pattern和replacement 中可以使用通配符。

比如：

$(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

结果为： x.c.o bar.o

3.1.3 strip

$(strip string)

去掉前导和结尾空格，并将中间的多个空格压缩为单个空格。

比如：

$(strip a      b c )

结果为：foo.c bar.c baz.s

3.1.4 findstring

$(findstring find,in)

在字符串in中搜寻find，如果找到，则返回值是find，否则返回值为空。

比如：

$(findstring a,a b c)
$(findstring a,b c)

将分别产生值a和(空字符串)

3.1.5 filter

$(filter pattern...,text)

返回在text中由空格隔开且匹配格式pattern...的字，去除不符合格式pattern...的字。

比如：

$(filter %.c %.s,foo.c bar.c baz.s ugh.h)

结果为foo.c bar.c baz.s。

3.1.6 filter-out

$(filter-out pattern...,text)

返回在text中由空格隔开且不匹配格式pattern...的字，去除符合格式pattern...的字。它是函数 filter 的反函数。

比如：

$(filter %.c %.s,foo.c bar.c baz.s ugh.h)

结果为ugh.h。

3.1.7 sort

$(sort list)

将list中的字按字母顺序排序，并去掉重复的字。输出由单个空格隔开的字的列表。

比如：

$(sort foo bar lose)

返回值是bar foo lose

3.2 文件名相关

3.2.1 dir

$(dir names...)

抽取names...中每一个文件名的路径部分，文件名的路径部分包括从文件名的首字符到最后一个斜杠(含斜杠)之前的一切字符。

比如：

$(dir src/foo.c hacks)

结果为src/ ./。

3.2.2 notdir

$(notdir names...)

抽取names...中每一个文件名中除路径部分外一切字符（真正的文件名）。

比如：

 $(notdir src/foo.c hacks)

结果为foo.c hacks。

3.2.3 suffix

$(suffix names...)

抽取names...中每一个文件名的后缀。

比如：

$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)

结果为.c .c。

3.2.4 basename

$(basename names...)

抽取names...中每一个文件名中除后缀外一切字符。

比如：

$(basename src/foo.c src-1.0/bar hacks)

结果为src/foo src-1.0/bar hacks。

3.2.5 addsuffix

$(addsuffix suffix,names...)

参数 names...是一系列的文件名，文件名之间用空格隔开； suffix 是一个后缀名。将 suffix(后缀)的值附加在每一个独立文件名的后面，完成后将文件名串联起来，它们之间用单个空格隔开。

比如：

$(addsuffix .c,foo bar)

结果为foo.c bar.c。

3.2.6 addprefix

$(addprefix prefix,names...)

参数 names是一系列的文件名，文件名之间用空格隔开； prefix 是一个前缀名。将 preffix(前缀)的值附加在每一个独立文件名的前面，完成后将文件名串联起来，它们之间用单个空格隔开。

比如：

$(addprefix src/,foo bar)

结果为src/foo src/bar。

3.2.7 wildcard

$(wildcard pattern)

参数pattern是一个文件名格式，包含有通配符(通配符和 shell 中的用法一样)。函数 wildcard 的结果是一列和格式匹配的且真实存在的文件的名称，文件名之间用一个空格隔开。

比如若当前目录下有文件 1.c、 2.c、 1.h、 2.h，则：

c_src := $(wildcard \*.c)

结果为1.c 2.c

3.2.8 join

$(join list1,list2)

逐个地将list2中的元素链接到list1。

LIST1 := foo bar
LIST2 := .c  .p
RESULT := ${join ${LIST1} , ${LIST2}}

结果为：foo.c bar.p

3.2.9realpath

$(realpath names…)

对names中的每个文件，求其绝对路径，当目标为链接时，将解析链接。

3.2.10 abspath

$(abspath names…)

对names中的每个文件，求其绝对路径。不解析链接。

3.2.11 file

$(file op filename[,text])

向文件执行文本的输入输出.

TEXT := "hello world"
RESULT := \${file > test,${TEXT}}

前目录下存在test文件时，"hello world"被写入到test中，当不存在test文件时，文件被创建且同时写入"hello world".

3.3 其他函数

3.3.1 foreach

$(foreach var,list,text)

比如：

dirs := a b c d
files := $(foreach dir,$(dirs),$(wildcard $(dir)/*))

这里text是$(wildcard $(dir)/*)，它的扩展过程如下：

第一个赋给变量dir的值是a， 扩展结果为$(wildcard a/*)；
第二个赋给变量dir的值是b， 扩展结果为$(wildcard b/*)；
第三个赋给变量dir的值是c， 扩展结果为$(wildcard c/*)；

如此继续扩展。

这个例子和下面的例有共同的结果：

files := $(wildcard a/* b/* c/* d/*)

3.3.2 origin

$(origin variable)

变量variable是一个查询变量的名称，不是对该变量的引用。所以，不能采用$和圆括号的格式书写该变量，当然，如果需要使用非常量的文件名，可以在文件名中使用变量引用。

函数origin的结果是一个字符串，该字符串变量是这样定义的：

例如定义编译时用verbose还是quiet打印，verbose表示输出详细过程，quiet输出简略信息。

将所有的信息都输出到同一个文件中：

make xxx > build_output_all.txt 2>&1

3.3.3 word

$(word n,text)

返回text列表中第n个元素.

TEXT := foo.c foo.h bar.c
RESULT := ${word 2,${TEXT}}

结果：foo.h

3.3.4wordlist

$(wordlist s,e,text)

返回text列表中指定的由s(start)开始由e(end)结尾的元素集合.

3.3.5 words

$(words text)

返回text列表中的元素数量。

3.3.6 firstword/lastword

$(firstword names…) \$(lastword names…)

返回names列表中的第一个、最后一个元素.

3.3.7 call

func = $1.$2
foo = $(call func,a,b)
all:
    @echo $(foo)

结果：a.b, 子函数调用，数的参数会被赋值给临时参数·=\$1,\$2,\$0则代表函数名本身.

3.3.8 info

ifeq ($(KERNEL_DIR), )
$(info Please set KERNEL_DIR global variable!!)
endif

ifeq ($(INSTALL_DIR), )
INSTALL_DIR = ko
endif
CUR_DIR = $(PWD)

$(info ** [ KERNEL_DIR ] ** = $(KERNEL_DIR))
$(info ** [ INSTALL_DIR ] ** = $(INSTALL_DIR))

可以执行目标前先打印信息。

3.4 VPATH选项

VPATH中添加的目录，即使是文件处于其他目录，我们也可以像操作当前目录一样操作其他目录的文件，例如：

VPATH += src
all:foo.c
cc $^ -o $@

等效于：

all:src/foo.c
cc $^ -o $@

但是写成下面这样是不行的：

VPATH += src
all:
cc foo.c -o $@

这是因为：VPATH是makefile中的语法规则，而命令部分是由shell解析，所以shell并不会解析VPATH。

3.5 make环境变量

AR 打包程序，默认值为ar，对目标文件进行打包，封装静态库
AS 汇编程序，默认值为as，将汇编指令编译成机器指令
CC c编译器，默认值为cc，通常情况下，cc是一个指向gcc的链接，负责将c程序编译成汇编程序。
CXX c++编译器，默认值为g++
CPP 预处理器，默认值为 "$(CC) -E"，注意这里的CPP不是C++，而是预处理器。
RM 删除文件，默认值为 "rm -f"，-f表示强制删除

3.6 make编译选项

ARFLAGS 指定$(AR)运行时的参数，默认值为"ar"
ASFLAGS 指定$(AS)运行时的参数，无默认值
CFLAGS 指定$(CC)运行时的参数，无默认值
CXXFLAGS 指定$(CXX)运行时的参数，无默认值
CPPFLAGS 指定$(CPP)运行时的参数，无默认值，注意这里的CPP不是C++，而是预处理器
LDFLAGS 指定ld链接器运行时的参数，无默认值
LDLIBS 指定ld链接器运行时的链接库参数，无默认值。

make --debug
	输出每一步输出的详细流程，对于调试时非常方便。

4 通用型makefile

本makefile是参考linux内核的makefile框架改编简化，大家可以参考Linux内核中built-in.o的产生过程来进一步了解该流程。

顶层目录下，存在Makefile和Makefile.build两个文件。这两个文件非常重要，make命令能递归查找每个子目录，就是这2个Makefile文件的功劳。

4.1 顶层Makefile

# 延时变量, 只有第一次定义赋值才成功.而该变量在/etc/profile中. 已定义为arm-linux-gnueabihf-
CROSS_COMPILE ?=
# 定义延时变量
AS                = $(CROSS_COMPILE)as
LD                = $(CROSS_COMPILE)ld
CC                = $(CROSS_COMPILE)gcc
CPP                = $(CC) -E
AR                = $(CROSS_COMPILE)ar
NM                = $(CROSS_COMPILE)nm
STRIP                = $(CROSS_COMPILE)strip
OBJCOPY                = $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP                = $(CROSS_COMPILE)objdump
# export全局变量, 可供其他Makefile使用
export AS LD CC CPP AR NM
export STRIP OBJCOPY OBJDUMP
CFLAGS := -Wall -O2 -g
CFLAGS += -I $(shell pwd)/include
LDFLAGS := -lpthread -lfreetype -lm
export CFLAGS LDFLAGS

TOPDIR := $(shell pwd)
export TOPDIR

TARGET := test

obj-y += display/
# obj-y += unittest/
#obj-y += input/
#obj-y += font/
obj-y += ui/
obj-y += page/
obj-y += config/
obj-y += business/

all : start_recursive_build $(TARGET)
        @echo $(TARGET) has been built!

start_recursive_build:
        @echo $@
        @echo obj-y = $(obj-y)
        make -C ./ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

$(TARGET) : built-in.o
        $(CC) -o $(TARGET) built-in.o $(LDFLAGS)
clean:
        rm -f $(shell find -name "*.o")
        rm -f $(TARGET)
distclean:
        rm -f $(shell find -name "*.o")
        rm -f $(shell find -name "*.d")
        rm -f $(TARGET)

顶层Makefile的作用：

1. 提供项目make命令的执行入口，提供所有编译target目标。
2. 定义全局变量，编译选项，链接选项等。
3. 通过obj-y指定要搜索的子目录。
4. 切换目录，递归执行make命令，并执行根目录的Makefile.build文件

4.2 Makefile.build

PHONY := __build echo_obj
__build:
obj-y :=
subdir-y :=
EXTRA_CFLAGS :=

#包含当前执行目录的Makefile
include Makefile

# obj-y := a.o b.o c/ d/
# $(filter %/, $(obj-y))   : c/ d/
# __subdir-y  : c d
# subdir-y    : c d
# $(filter %/, $(obj-y)) 从变量obj-y中过滤出以"/"结尾的目录名
# $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y))) 去掉obj-y中以"/"结尾的目录名中的"/"
__subdir-y        := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
subdir-y        += $(__subdir-y)
 
# c/built-in.o d/built-in.o
# foreach(var,list,text), 意为foreach var in list, change it to text
# 将子目录列表subdir-y中, 每一项(每个文件名)f, 都修改为f/built-in.o
# 也就是说, 每个子目录, 都会对应生成一个名为 "子目录名/built-in.o"的文件 (.o文件是链接文件)
subdir_objs := $(foreach f,$(subdir-y),$(f)/built-in.o)

# a.o b.o
# 从obj-y中过滤掉目录名(名称以"/"结尾), 只剩下普通文件(.o文件)
cur_objs := $(filter-out %/, $(obj-y))
dep_files := $(foreach f,$(cur_objs),.$(f).d)

# 如果依赖文件存在, 就列出来重新赋值给dep_files
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

# 如果依赖文件列表不为空, 就直接包含(include)依赖文件列表
ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif

# 每个子目录名(不含"/")追加到伪目标
PHONY += $(subdir-y)

echo_obj:
        @echo "********************  echo_obj  *************************"
        @echo obj-y:$(obj-y)
        @echo __subdir-y:$(__subdir-y)
        @echo subdir-y:$(subdir-y)
        @echo subdir_objs:$(subdir_objs)
        @echo cur_objs:$(cur_objs)
        @echo "**********************************************************"

__build: echo_obj $(subdir-y) built-in.o

#用顶层Makefile.build的规则去子目录去编译
$(subdir-y):
        @echo subdir-y = $@
        make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

# 定义built-in.o依赖规则，当subdir-y为空了才开始执行
# cur_objs 从obj-y过滤出的普通文件(.o文件)
# subdir_objs 子目录下的built-in.o
built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
        $(LD) -r -o $@ $^

#延时变量, generate dep_file
dep_file = .$@.d

%.o : %.c
        $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -Wp,-MD,$(dep_file) -c -o $@ $<
.PHONY : $(PHONY)

Makefile.build作用：

1. 包含引用顶层Makefile。
2. 取出每个子Makefile中定义的.o文件，再根据%.o:%.c模式规则，自动寻找.c源码文件。
3. 取出每个子Makefile中定义的子目录，再用make -C切换到子目录，从而实现递归目录编译。
4. 为每个.o文件生成依赖文件(.d),并包含进Makefile.build。
5. 为每个子目录(含有Makefile)生成一个built-in.o文件，便于根目录下的Makefile文件编译、链接。
6. 设置伪目标。

4.3 Make过程举例

项目目录展开如下：

.
├── bin
│   └── led.sh
├── business
│   ├── main.c
│   └── Makefile
├── config
│   ├── config.c
│   └── Makefile
├── display
│   ├── disp_manager.c
│   ├── framebuffer.c
│   └── Makefile
├── font
│   ├── font_manager.c
│   ├── freetype.c
│   └── Makefile
├── include
│   ├── common.h
│   ├── config.h
│   ├── disp_manager.h
│   ├── font_manager.h
│   ├── input_manager.h
│   ├── page_manager.h
│   ├── tslib.h
│   └── ui.h
├── input
│   ├── input_manager.c
│   ├── Makefile
│   ├── netinput.c
│   └── touchscreen.c
├── Makefile
├── Makefile.build
├── page
│   ├── main_page.c
│   ├── Makefile
│   └── page_manager.c
├── ui
│   ├── button.c
│   └── Makefile
└── unittest
    ├── client.c
    ├── disp_test.c
    ├── font_test.c
    ├── input_manager_test.c
    ├── Makefile
    ├── page_test.c
    └── ui_test.c

4.3.1 子目录MakeFIle-display为例

EXTRA_CFLAGS :=
CFLAGS_file.o :=
obj-y += disp_manager.o
obj-y += framebuffer.o

4.3.2 编译详细输出日志

顶层目录输入make all V=1来看详细的编译过程：

点击查看代码

start_recursive_build
obj-y = display/ ui/ page/ config/ business/
make -C ./ -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[1]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: display/ ui/ page/ config/ business/
__subdir-y:display ui page config business
subdir-y: display ui page config business
subdir_objs:display/built-in.o ui/built-in.o page/built-in.o config/built-in.o business/built-in.o
cur_objs:
**********************************************************
subdir-y = display
make -C display -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/display'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: disp_manager.o framebuffer.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:disp_manager.o framebuffer.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.disp_manager.o.d -c -o disp_manager.o disp_manager.c
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.framebuffer.o.d -c -o framebuffer.o framebuffer.c
ld -r -o built-in.o disp_manager.o framebuffer.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/display'
subdir-y = ui
make -C ui -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/ui'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: button.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:button.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.button.o.d -c -o button.o button.c
ld -r -o built-in.o button.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/ui'
subdir-y = page
make -C page -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/page'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: main_page.o page_manager.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:main_page.o page_manager.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.main_page.o.d -c -o main_page.o main_page.c
main_page.c:198:16: warning: ‘GetButtonByInputEvent’ defined but not used [-Wunused-function]
  198 | static Button* GetButtonByInputEvent(InputEvent *pInputEvent)
      |                ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main_page.c:103:13: warning: ‘GenerateButtons’ defined but not used [-Wunused-function]
  103 | static void GenerateButtons(void)
      |             ^~~~~~~~~~~~~~~
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.page_manager.o.d -c -o page_manager.o page_manager.c
ld -r -o built-in.o main_page.o page_manager.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/page'
subdir-y = config
make -C config -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/config'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: config.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:config.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.config.o.d -c -o config.o config.c
ld -r -o built-in.o config.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/config'
subdir-y = business
make -C business -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/business'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: main.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:main.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.main.o.d -c -o main.o main.c
main.c: In function ‘main’:
main.c:12:9: warning: unused variable ‘err’ [-Wunused-variable]
   12 |     int err;
      |         ^~~
ld -r -o built-in.o main.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/business'
ld -r -o built-in.o display/built-in.o ui/built-in.o page/built-in.o config/built-in.o business/built-in.o
make[1]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command'
gcc -o test built-in.o -lpthread -lfreetype -lm
test has been built!

4.3.3 编译入口

首先编译目标start_recursive_build， 列出目标、要进行编译的子目录模块，进入当前Makefile所在目录，按照顶层Makefile.build的规则编译，打印如下：

start_recursive_build
obj-y = display/ ui/ page/ config/ business/

4.3.4 编译__build

执行顶层Makefile.build，执行目标__build，执行echo_obj， 打印:

make -C ./ -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/
31_improve_command/Makefile.build
make[1]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: display/ ui/ page/ config/ business/
__subdir-y:display ui page config business
subdir-y: display ui page config business
subdir_objs:display/built-in.o ui/built-in.o page/built-in.o config/built-in.o business/built-in.o
cur_objs:
**********************************************************

4.3.4.1 编译$(subdir-y)

在每个子目录产生build-in.o：

执行$(subdir-y)， 又$(subdir-y)=display ui page config business，因此目标编译规则展开如下：

display ui page config business:
        @echo subdir-y = $@
        make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

打印如下:

subdir-y = display
make -C display -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/display'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: disp_manager.o framebuffer.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:disp_manager.o framebuffer.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.disp_manager.o.d -c -o disp_manager.o disp_manager.c
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.framebuffer.o.d -c -o framebuffer.o framebuffer.c
ld -r -o built-in.o disp_manager.o framebuffer.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/display'

分析：目标是display，进入display目录，按照顶层Makefile.build的规则编译，再次递归调用__build，可以看到只有当子目录subdir-y为空了，才不会递归进去，那么此时会执行built-in.o目标。

built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
        $(LD) -r -o $@ $^

此时按照推导规则进行disp_manager.o， framebuffer.o的编译，在dispaly目录下打包成build-in.o。

同理，ui目录编译：

subdir-y = ui
make -C ui -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/ui'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: button.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:button.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.button.o.d -c -o button.o button.c
ld -r -o built-in.o button.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/ui'

同理，page目录编译：

subdir-y = page
make -C page -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/page'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: main_page.o page_manager.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:main_page.o page_manager.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.main_page.o.d -c -o main_page.o main_page.c
main_page.c:198:16: warning: ‘GetButtonByInputEvent’ defined but not used [-Wunused-function]
  198 | static Button* GetButtonByInputEvent(InputEvent *pInputEvent)
      |                ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main_page.c:103:13: warning: ‘GenerateButtons’ defined but not used [-Wunused-function]
  103 | static void GenerateButtons(void)
      |             ^~~~~~~~~~~~~~~
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.page_manager.o.d -c -o page_manager.o page_manager.c
ld -r -o built-in.o main_page.o page_manager.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/page'

同理，config目录编译：

subdir-y = config
make -C config -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/config'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: config.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:config.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.config.o.d -c -o config.o config.c
ld -r -o built-in.o config.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/config'

同理，business目录编译：

subdir-y = business
make -C business -f /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/Makefile.build
make[2]: Entering directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/business'
********************  echo_obj  *************************
obj-y: main.o
__subdir-y:
subdir-y:
subdir_objs:
cur_objs:main.o
**********************************************************
gcc -Wall -O2 -g -I /media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/include   -Wp,-MD,.main.o.d -c -o main.o main.c
main.c: In function ‘main’:
main.c:12:9: warning: unused variable ‘err’ [-Wunused-variable]
   12 |     int err;
      |         ^~~
ld -r -o built-in.o main.o
make[2]: Leaving directory '/media/xxxxxx/robin.lee/my_test/study/weidongshan/imx6study/project/electronic_test_tools/31_improve_command/business'

4.3.4.2 打包成总的built-in.o

最后子目录的built-in.o都生成了，再来返回顶层Makefile，此时subdir_objs和cur_objs如下：

subdir_objs:display/built-in.o ui/built-in.o page/built-in.o config/built-in.o business/built-in.o
cur_objs:

那么继续：

built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
        $(LD) -r -o $@ $^

ld -r -o built-in.o display/built-in.o ui/built-in.o page/built-in.o config/built-in.o business/built-in.o

至此，__build目标执行完毕。

4.3.5 编译出口

回到顶层makefile的start_recursive_build，回到all目标，执行$(TARGET)目标。

gcc -o test built-in.o -lpthread -lfreetype -lm

最终回到all目标,打印：

test has been built!

5 通用型makefile2-裸机版

5.1 文件工程目录

book@100ask:~/ftp/openedv/bak_drv_prj/05_ledc_bsp$ tree
├── bsp
│   ├── clk
│   │   ├── bsp_clk.c
│   │   └── bsp_clk.h
│   ├── delay
│   │   ├── bsp_delay.c
│   │   └── bsp_delay.h
│   └── led
│       ├── bsp_led.c
│       └── bsp_led.h
├── imx6ul
│   ├── cc.h
│   ├── fsl_common.h
│   ├── fsl_iomuxc.h
│   ├── imx6ul.h
│   └── MCIMX6Y2.h
├── imx6ul.lds
├── imxdownload
├── Makefile
├── obj
└── project
    ├── main.c
    └── start.S

5.2 lds链接脚本

SECTIONS{
    . = 0X87800000;
    .text :
    {
        obj/start.o 
        *(.text)
    }
    .rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}     
    .data ALIGN(4)   : { *(.data) }    
    __bss_start = .;    
    .bss ALIGN(4)  : { *(.bss)  *(COMMON) }    
    __bss_end = .;
}

5.3 Makefile

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET ?= bsp
CC := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP := $(CROSS_COMPILE)objdump

INCDIRS := imx6ul \
　　　　　　bsp/clk \
　　　　　　bsp/led \
　　　　　　bsp/delay

SRCDIRS := project \
　　　　　　bsp/clk \
　　　　　　bsp/led \
　　　　　　bsp/delay

INCLUDE := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))

SFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.S))
CFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))

SFILENDIR := $(notdir $(SFILES))
CFILENDIR := $(notdir $(CFILES))

SOBJS := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.S=.o))
COBJS := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))
OBJS := $(SOBJS) $(COBJS)

VPATH := $(SRCDIRS)

.PHONY: clean

$(TARGET).bin : $(OBJS)
　　$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
　　$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
　　$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis

$(SOBJS) : obj/%.o : %.S
　　$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

$(COBJS) : obj/%.o : %.c
　　$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

print:
　　@echo INCDIRS=$(INCDIRS)
　　@echo SRCDIRS=$(SRCDIRS)
　　@echo INCLUDE=$(INCLUDE)
　　@echo SFILES=$(SFILES)
　　@echo CFILES=$(CFILES)
　　@echo SFILENDIR=$(SFILENDIR)
　　@echo CFILENDIR=$(CFILENDIR)
　　@echo SOBJS=$(SOBJS)
　　@echo COBJS=$(COBJS)

clean:
　　rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

打印出目标和依赖文件:

book@100ask:~/ftp/openedv/bak_drv_prj/05_ledc_bsp$ make print
INCDIRS=imx6ul bsp/clk bsp/led bsp/delay
SRCDIRS=project bsp/clk bsp/led bsp/delay
INCLUDE= -I imx6ul -I bsp/clk -I bsp/led -I bsp/delay
SFILES= project/start.S
CFILES= project/main.c bsp/clk/bsp_clk.c bsp/led/bsp_led.c bsp/delay/bsp_delay.c
SFILENDIR=start.S
CFILENDIR=main.c bsp_clk.c bsp_led.c bsp_delay.c
SOBJS= obj/start.o
COBJS= obj/main.o obj/bsp_clk.o obj/bsp_led.o obj/bsp_delay.o

编译结果如下:

book@100ask:~/ftp/openedv/bak_drv_prj/05_ledc_bsp$ make
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2   -I imx6ul  -I bsp/clk  -I bsp/led  -I bsp/delay -o obj/start.o project/start.S
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2   -I imx6ul  -I bsp/clk  -I bsp/led  -I bsp/delay -o obj/main.o project/main.c
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2   -I imx6ul  -I bsp/clk  -I bsp/led  -I bsp/delay -o obj/bsp_clk.o bsp/clk/bsp_clk.c
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2   -I imx6ul  -I bsp/clk  -I bsp/led  -I bsp/delay -o obj/bsp_led.o bsp/led/bsp_led.c
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2   -I imx6ul  -I bsp/clk  -I bsp/led  -I bsp/delay -o obj/bsp_delay.o bsp/delay/bsp_delay.c
arm-buildroot-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o bsp.elf obj/start.o obj/main.o obj/bsp_clk.o obj/bsp_led.o obj/bsp_delay.o
arm-buildroot-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S bsp.elf bsp.bin
arm-buildroot-linux-gnueabihf-objdump -D -m arm bsp.elf > bsp.dis