Kbuild 编译系统分析
从Linux内核2.6开始,Linux内核的编译采用Kbuild系统,这同过去的编译系统有很大的不同,尤其对于Linux内核模块的编译。在新的系统下,Linux编译系统会两次扫描Linux的Makefile:首先编译系统会读取Linux内核顶层的Makefile,然后根据读到的内容第二次读取Kbuild的Makefile来编译Linux内核。 Linux内核Makefile分类 · Kernel Makefile Kernel Makefile位于Linux内核源代码的顶层目录,也叫 Top Makefile。它主要用于指定编译Linux Kernel目标文件(vmlinux)和模块(module)。这编译内核或模块是,这个文件会被首先读取,并根据读到的内容配置编译环境变量。对于内核或驱动开发人员来说,这个文件几乎不用任何修改。 · Kbuild Makefile Kbuild系统使用Kbuild Makefile来编译内核或模块。当Kernel Makefile被解析完成后,Kbuild会读取相关的Kbuild Makefile进行内核或模块的编译。Kbuild Makefile有特定的语法指定哪些编译进内核中、哪些编译为模块、及对应的源文件是什么等。内核及驱动开发人员需要编写这个Kbuild Makefile文件。 · ARCH Makefile ARCH Makefile位于ARCH/$(ARCH)/Makefile,是系统对应平台的Makefile。Kernel Top Makefile会包含这个文件来指定平台相关信息。只有平台开发人员会关心这个文件。
· 目标定义 Kbuild Makefile的一个最主要功能就是指定编译什么,这个功能是通过下面两个对象指定的obj-?和xxx-objs: · obj-? obj-?指定编译什么,怎么编译?其中的“?”可能是“y”或“m”,“y”指定把对象编译进内核中,“m”指定把对象编译为模块。语法如下; · xxx-objs xxx-objs指定了编译对象需要的文件,一般只有在源文件是多个时才需要它。 只要包含了这两行,Kbuild Makefile就应该可以工作了。 · 嵌套编译 有时一个对象可能嵌入到另一个对象的目录下,那个如何编译子目录下的对象呢?其实很简单,只要指定obj_?的对象为子目录的名字就可以了: obj-? = $(sub_target)/ 其中“?”可以是“y”或“m”,$(sub_target)是子目录名字。 · 编译器选项 尽管在大多数情况下不需要指定编译器选项,有时我们还是需要指定一些编译选项的。 · ccflags-y, asflags-y and ldflags-y 这些编译选项用于指定cc、as和ld的编译选项 编译外部模块 make -C $(KERNEL_DIR) M=`pwd` modules
· EXTRA_CFLAGS EXTRA_CFLAGS可以给Kbuild系统添加外部系统头文件, · $(src)/$(obj) $(src)是一个相对路径,它就是Makefile/Kbuild文件所在的路径。同样$(obj)就是编译目标保存的路径,默认就是源代码所在路径。
· Goal definitions Example: obj-y += foo.o 告诉kbuild,在文件夹中又一个叫做foo.o的object。foo.o将会被从foo.c或者foo.S被构建。
如果foo.o被构建成一个模块,则将使用变量obj-m。Example: obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o $(CONFIG_FOO)要么是y(built-in)要么是m(module)。如果CONFIG_FOO既不是y也不是m,那么文件将不会被编译也不会被连接。 · Built-in object goals - obj-y kbuild Makefiles在$(obj-y)列表中为vmlinux指明object文件。这个列表依靠内核的配置。 在$(obj-y)中的文件的顺序是非常重要的。列表中允许两个相同的文件:第一个实体将被连接到built-in.o,后面的实体将会被忽略。 连接的顺序也很重要,因为在boot过程中某些函数(module_init()/_initcall)将会按顺序出现。因此,如果改变了连接顺序,将会改变你的SCSI控制器的检测顺序,你的磁盘也同时被重新编号了。 Example: · Loadable module goals - obj-m $(obj-m)指明object文件作为可装载的内核模块被构建。一个模块可能从一个或者多个源文件被构建。kbuild maefile只是简单的将源文件加到%(obj-m) Example: 注意这里$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP)是m. Note: In this example $(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) evaluates to 'm'。 如果一个内核模块从多个源文件构建,KBuild就必须要知道你想从哪些部分构建模块。因此,你不得不设置$(<module_name>-objs)变量来告诉KBuild。 Example: 在这个例子中,模块名是isdn.o,Kbuild将会编译列在$(isdn-objs)的object文件,然后在这些文件的列表中调用"$(LD) -r"来产生isdn.o。 Kbuild使用后缀-objs,-y来识别混合的object文件。这允许Makefiles使用变量CONFIG_sambol来决定一个object是否是混合object的的一部分。 Example: 注意,当你构造一个objects到内核中时,上面的语法当然也能够工作。因此,如果你让CONFIG_EXT2=Y,KBuild将会为你构建一个独立的ext2.o文件,并且连接到built-in.o。 · Library file goals - lib-y 用obj-*连接的Objects在指明的文件夹中被用作模块或者综合进built-in.o。也又可能被列出的objects将会被包含进一个库,lib.a。所有用lib-y列出的objects在那个文件夹中被综合进单独的一个库。列在obj-y和附加列在lib-y中的Objects将不会被包含在库中,因为他们将会被任意的存取。对于被连接在lib-m中,连续的objects将会被包含在lib.a中。值得注意的是kbuild makefile可能列出文件用作built-in,并且作为库的一部分。因此,同一个文件夹可能包含一个built-in.o和lib.a文件。 Example: 这里讲会创建一个基于checksum.o和delay.o的库文件。对于kbuild,识别一个lib.a正在被构建,这个文件夹应该被列在libs-y中。lib-y的使用方法通常被限制在lib/和arc/*/lib中。 · Descending down in directories 一个Makefile只负责在他自己的文件夹中构建objects。 在子文件夹中的文件应该由子文件夹中的Makefiles来照顾。如果你知道他们,build系统将会自动递归地用在子文件夹中的make。 在这种情况下obj-y和obj-m就被使用了。ext2存在于不同的文件夹中,Makefile出现在fs/,则告诉kbuild从后面的参数下来。 Example: 如果CONFIG_EXT2_FS被设置成y(built-in)或者m(modular),相应的obj-变量将会被设置,并且kbuild将会从ext2文件夹继承下来。Kbuild只会使用这些信息来决定它需要访问这些文件夹,而在子文件夹中的Makefile来指明哪些是modules哪些是built-in。 当赋值文件夹名字的时候,使用CONFIG_variable是很好的选择。这允许kbuild完全的跳过文件夹,而不管CONFIG_option是否是y或者m。 · Compilation flags EXTRA_CFLAGS, EXTRA_AFLAGS, EXTRA_LDFLAGS, EXTRA_ARFLAGS。 所有的EXTRA_ variables只应用在kbuild中,他们被赋值的地方。EXTRA_variables应用在kbuild makefile中所有的可执行的命令。$(EXTRA_CFLAGS) 指明用$(CC)编译C文件的时候的选项。 Example: 这里的变量是必须的,因为顶层的Makefile拥有变量$(CFLAGS)并且用它来作为整个树的编译标志当编译汇编源文件的时候$(EXTRA_AFLAGS),和每个文件夹的选项是相似的。 Example: $(EXTRA_LDFLAGS)和$(EXTRA_ARFLAGS) 对于每个文件夹的$(LD)和$(AR)选项是类似的。 Example: CFLAGS_$@, AFLAGS_$@ CFLAGS_$@和AFLAGS_$@只应用到当前kbuild makefile的命令。 $(CFLAGS_$@) 为每个文件的$(CC)指明选项。$@ Example: These three lines specify compilation flags for aha152x.o, $(AFLAGS_$@) is a similar feature for source files in assembly Example: |