資料介紹
眾所周知,內核的編譯系統kbuild是個很龐大的系統。但是,它所使用的make和我們平時用的make是一模一樣的。kbuild只是通過預定義一些變量(obj-m,obj-y等等)和目標(bzImage ,menuconfig等等),使內核的編譯和擴展變得十分方便。我們不妨yy一下kbuild的一些功能:
1.考慮到Linux能夠方便地移植到各個硬件平臺,kbuild也必須很容易添加對某個新的平臺的支持,同時上層的Makefile不需要做大的改動。
2.Linux下有眾多驅動設備。它們的Makefile希望能夠盡可能簡潔。簡潔到只要指定要編譯的.o文件就行。(這方面kbuild定義了很多有用的變量如obj-m obj-y,-objs等等,用戶只要為這些變量賦值,kbuild會自動把代碼編譯到內核或者編譯成模塊)
3.要有方便的可定制性。很多參數可以讓用戶指定。這方面kbuild也提供了大量的變量如EXTRA_CFLAGS,用戶如果想include自己的頭文件或者加其它編譯參數,只要設置一下EXTRA_CFLAGS就可以。
4.有能力遞歸地調用Makefile。因為內核是一個龐大的軟件。它的源代碼的目錄層次很深。要提供一種簡潔的機制,使上層的Makefile能方便地調用下層的Makefile。在這過程中,面向對象的思想也許值得借鑒。
5.在配置內核時,要提供友好的用戶界面。這方面kbuild也提供了不少工具,如常用的make menuconfig等等。
我們完全可以把kbuild想象成一個類庫,它為普通的內核開發人員提供了接口(obj-m obj-y EXTRA_CFLAGS等等),為用戶提供了定制工具(make menuconfig)
如果想了解kbuild的使用方法,可以參閱源代碼自帶的文檔:
Documentation/kbuild/makefiles.txt
Documentation/kbuild/modules.txt
一般情況下是不需要知道具體的編譯順序的。除了在個別情況下,如do_initcalls()中就和函數在.initcall.init section中的順序有關。不過喜歡尋根究底的我,還是想理一下編譯內核時幾個常用的命令,如make bzImage,make menuconfig等等,進而了解kbuild的架構。先看make bzImage吧。
它的大概脈絡是怎樣的呢?可以用以下命令查看。
make -n bzImage
如果嫌內容太多,可以過濾掉多余的信息:
make -n bzImage | grep “make -f”
可以猜到:
先作一些準備工作
make -f scripts/Makefile.build obj=scripts/basic
然后依次遞歸地調用源代碼中的Makefile
make -f scripts/Makefile.build obj=init
make -f scripts/Makefile.build obj=usr
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/acpi
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/cpufreq
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/mcheck
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/mtrr
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/timers
。。。
最后壓縮內核,生成bzImage
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/boot arch/i386/boot/bzImage
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/boot/compressed IMAGE_OFFSET=0x100000 arch/i386/boot/compressed/vmlinux
好,我們從頭開始。找make bzImage的入口:
第一反應,自然是在/usr/src/linux/Makefile中找
bzImage:
。..
可惜沒找到。
不過沒關系,用lxr搜索一下,可知bzImage定義在arch/i386/Makefile,所以可以猜測,該makefile一定是被include了。果然,在/usr/src/linux/Makefile中有:
447 include $(srctree)/arch/$(ARCH)/Makefile
又因為在arch/i386/Makefile中定義有
141 zImage bzImage: vmlinux
142 $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(KBUILD_IMAGE)
其中這個$(build)定義在/usr/src/linux/Makefile中
1335 build := -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj
我們在之前查看make -n bzImage信息和之后會經常看到。我們會發現kbuild通常不會直接去調用某個目錄下的Makefile,而是讓該目錄作為scripts/Makefile.build 的參數。scripts/Makefile.build 會對該目錄下的Makefile中的內容(主要是obj-m和obj-y等等)進行處理。由此看來 scripts/Makefile.build這個文件很重要。看看它做了什么:
由于scripts/Makefile.build后面沒跟目標,所以默認為第一個目標:
007 .PHONY: __build
008 __build:
009
010 # Read .config if it exist, otherwise ignore
011 -include .config
012
013 include $(if $(wildcard $(obj)/Kbuild), $(obj)/Kbuild, $(obj)/Makefile)
014
015 include scripts/Makefile.lib
這里可以看到,scripts/Makefile.build執行時會include .config文件。.config是make menuconfig后生成的內核配置文件。
里面有如下語句:
CONFIG_ACPI_THERMAL=y
CONFIG_ACPI_ASUS=m
CONFIG_ACPI_IBM=m
。。。
以前我一直對它的格式表示奇怪,現在很清楚了,它們是作為makefile的一部分,通過讀取CONFIG_XXX的值就可以知道他們是作為模塊還是作為內核的一部分而編譯的。
此外,還包含了$(obj)/Makefile。這就是通過在make時傳遞目錄名$(obj)間接調用Makefile的手法。對于內核普通代碼所對應的Makefile而言,里面只是對obj-m obj-y,-objs等變量進行賦值操作。
接下去是include scripts/Makefile.lib
。正如它的文件名所示,這類似于一個庫文件。它負責對obj-m obj-y,-objs等變量進行加工處理。從中提取出subdir-ym等變量,這是個很重要的變量,記錄了需要遞歸調用的子目錄。以后遞歸調用Makefile全靠它了。這里也充分體現了GNU make對字符串進行操作的強大功能。
回到Makefile.build。這時,重要變量$(builtin-target),$(subdir-ym)等都已經計算完畢。開始列依賴關系和具體操作了。
079 __build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
080 $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m)) \
081 $(subdir-ym) $(always)
082 @:
$(builtin-target)是指當前目錄下的目標文件,即$(obj)/built-in.o
如前文所說,$(subdir-ym)用來遞歸調用子目錄的Makefile
306 # Descending
307 # ---------------------------------------------------------------------------
308
309 .PHONY: $(subdir-ym)
310 $(subdir-ym):
311 $(Q)$(MAKE) $(build)=$@
通過這種方式,實現了對某個目錄及其子目錄的編譯。
分析完Makefile.build,回過頭來再看bzImage.從arch/i386/Makefile中可以看到,bzImage是在vmlinux基礎上加以壓縮拼接而成。從vmlinux到bzImage的過程在《讀核感悟-
Linux內核
啟動-內核的生成》中已經有介紹。現在看看vmlinux是如何生成的。
見/usr/src/linux/Makefile
728 vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) $(kallsyms.o) FORCE
729 $(call if_changed_rule,vmlinux__)
611 vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)
612 vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)
613 vmlinux-all := $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)
614 vmlinux-lds := arch/$(ARCH)/kernel/vmlinux.lds
vmlinux所依賴的目標$(vmlinux-lds) 是對arch/i386/kernel/vmlinux.lds.S進行預處理的結果:arch/i386/kernel/vmlinux.lds ,其它的依賴關系也都可以在/usr/src/linux/Makefile中查到。
所以,當用戶在源代碼目錄下執行make bzImage。make會檢查bzImage的依賴目標,然后不停地遞歸調用各個Makefile,最終生成一個bzImage文件。
如果我們換個角度,還可以歸納出不少有趣的東西。如果把make看成是一種腳本語言,那么Makefile就是代碼。make就是解釋器。make里也有函數,也有變量。通過定義目標,可以實現類似于函數的效果。而目標之間的依賴關系則類似于函數內部再調用其它函數。
如果我們考慮變量的作用域,還可以歸納出以下幾點:
1.Makefile內部定義的變量作用域只限于那個Makefile中,如obj-m。
2.要使變量的作用域擴展到整個make命令的執行過程(包括遞歸調用的其它Makefile),需要使用export命令。
調用Makefile的方式也有很多種:
1.一種是隱式調用,如運行make,它會自動在當前目錄尋找Makefile等。
2.一種是顯式調用,如用make -f指定。
3.一種是用include 來調用。
?
1.考慮到Linux能夠方便地移植到各個硬件平臺,kbuild也必須很容易添加對某個新的平臺的支持,同時上層的Makefile不需要做大的改動。
2.Linux下有眾多驅動設備。它們的Makefile希望能夠盡可能簡潔。簡潔到只要指定要編譯的.o文件就行。(這方面kbuild定義了很多有用的變量如obj-m obj-y,-objs等等,用戶只要為這些變量賦值,kbuild會自動把代碼編譯到內核或者編譯成模塊)
3.要有方便的可定制性。很多參數可以讓用戶指定。這方面kbuild也提供了大量的變量如EXTRA_CFLAGS,用戶如果想include自己的頭文件或者加其它編譯參數,只要設置一下EXTRA_CFLAGS就可以。
4.有能力遞歸地調用Makefile。因為內核是一個龐大的軟件。它的源代碼的目錄層次很深。要提供一種簡潔的機制,使上層的Makefile能方便地調用下層的Makefile。在這過程中,面向對象的思想也許值得借鑒。
5.在配置內核時,要提供友好的用戶界面。這方面kbuild也提供了不少工具,如常用的make menuconfig等等。
我們完全可以把kbuild想象成一個類庫,它為普通的內核開發人員提供了接口(obj-m obj-y EXTRA_CFLAGS等等),為用戶提供了定制工具(make menuconfig)
如果想了解kbuild的使用方法,可以參閱源代碼自帶的文檔:
Documentation/kbuild/makefiles.txt
Documentation/kbuild/modules.txt
一般情況下是不需要知道具體的編譯順序的。除了在個別情況下,如do_initcalls()中就和函數在.initcall.init section中的順序有關。不過喜歡尋根究底的我,還是想理一下編譯內核時幾個常用的命令,如make bzImage,make menuconfig等等,進而了解kbuild的架構。先看make bzImage吧。
它的大概脈絡是怎樣的呢?可以用以下命令查看。
make -n bzImage
如果嫌內容太多,可以過濾掉多余的信息:
make -n bzImage | grep “make -f”
可以猜到:
先作一些準備工作
make -f scripts/Makefile.build obj=scripts/basic
然后依次遞歸地調用源代碼中的Makefile
make -f scripts/Makefile.build obj=init
make -f scripts/Makefile.build obj=usr
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/acpi
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/cpufreq
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/mcheck
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/cpu/mtrr
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/kernel/timers
。。。
最后壓縮內核,生成bzImage
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/boot arch/i386/boot/bzImage
make -f scripts/Makefile.build obj=arch/i386/boot/compressed IMAGE_OFFSET=0x100000 arch/i386/boot/compressed/vmlinux
好,我們從頭開始。找make bzImage的入口:
第一反應,自然是在/usr/src/linux/Makefile中找
bzImage:
。..
可惜沒找到。
不過沒關系,用lxr搜索一下,可知bzImage定義在arch/i386/Makefile,所以可以猜測,該makefile一定是被include了。果然,在/usr/src/linux/Makefile中有:
447 include $(srctree)/arch/$(ARCH)/Makefile
又因為在arch/i386/Makefile中定義有
141 zImage bzImage: vmlinux
142 $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(KBUILD_IMAGE)
其中這個$(build)定義在/usr/src/linux/Makefile中
1335 build := -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj
我們在之前查看make -n bzImage信息和之后會經常看到。我們會發現kbuild通常不會直接去調用某個目錄下的Makefile,而是讓該目錄作為scripts/Makefile.build 的參數。scripts/Makefile.build 會對該目錄下的Makefile中的內容(主要是obj-m和obj-y等等)進行處理。由此看來 scripts/Makefile.build這個文件很重要。看看它做了什么:
由于scripts/Makefile.build后面沒跟目標,所以默認為第一個目標:
007 .PHONY: __build
008 __build:
009
010 # Read .config if it exist, otherwise ignore
011 -include .config
012
013 include $(if $(wildcard $(obj)/Kbuild), $(obj)/Kbuild, $(obj)/Makefile)
014
015 include scripts/Makefile.lib
這里可以看到,scripts/Makefile.build執行時會include .config文件。.config是make menuconfig后生成的內核配置文件。
里面有如下語句:
CONFIG_ACPI_THERMAL=y
CONFIG_ACPI_ASUS=m
CONFIG_ACPI_IBM=m
。。。
以前我一直對它的格式表示奇怪,現在很清楚了,它們是作為makefile的一部分,通過讀取CONFIG_XXX的值就可以知道他們是作為模塊還是作為內核的一部分而編譯的。
此外,還包含了$(obj)/Makefile。這就是通過在make時傳遞目錄名$(obj)間接調用Makefile的手法。對于內核普通代碼所對應的Makefile而言,里面只是對obj-m obj-y,-objs等變量進行賦值操作。
接下去是include scripts/Makefile.lib
。正如它的文件名所示,這類似于一個庫文件。它負責對obj-m obj-y,-objs等變量進行加工處理。從中提取出subdir-ym等變量,這是個很重要的變量,記錄了需要遞歸調用的子目錄。以后遞歸調用Makefile全靠它了。這里也充分體現了GNU make對字符串進行操作的強大功能。
回到Makefile.build。這時,重要變量$(builtin-target),$(subdir-ym)等都已經計算完畢。開始列依賴關系和具體操作了。
079 __build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
080 $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m)) \
081 $(subdir-ym) $(always)
082 @:
$(builtin-target)是指當前目錄下的目標文件,即$(obj)/built-in.o
如前文所說,$(subdir-ym)用來遞歸調用子目錄的Makefile
306 # Descending
307 # ---------------------------------------------------------------------------
308
309 .PHONY: $(subdir-ym)
310 $(subdir-ym):
311 $(Q)$(MAKE) $(build)=$@
通過這種方式,實現了對某個目錄及其子目錄的編譯。
分析完Makefile.build,回過頭來再看bzImage.從arch/i386/Makefile中可以看到,bzImage是在vmlinux基礎上加以壓縮拼接而成。從vmlinux到bzImage的過程在《讀核感悟-
Linux內核
啟動-內核的生成》中已經有介紹。現在看看vmlinux是如何生成的。
見/usr/src/linux/Makefile
728 vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) $(kallsyms.o) FORCE
729 $(call if_changed_rule,vmlinux__)
611 vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)
612 vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)
613 vmlinux-all := $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)
614 vmlinux-lds := arch/$(ARCH)/kernel/vmlinux.lds
vmlinux所依賴的目標$(vmlinux-lds) 是對arch/i386/kernel/vmlinux.lds.S進行預處理的結果:arch/i386/kernel/vmlinux.lds ,其它的依賴關系也都可以在/usr/src/linux/Makefile中查到。
所以,當用戶在源代碼目錄下執行make bzImage。make會檢查bzImage的依賴目標,然后不停地遞歸調用各個Makefile,最終生成一個bzImage文件。
如果我們換個角度,還可以歸納出不少有趣的東西。如果把make看成是一種腳本語言,那么Makefile就是代碼。make就是解釋器。make里也有函數,也有變量。通過定義目標,可以實現類似于函數的效果。而目標之間的依賴關系則類似于函數內部再調用其它函數。
如果我們考慮變量的作用域,還可以歸納出以下幾點:
1.Makefile內部定義的變量作用域只限于那個Makefile中,如obj-m。
2.要使變量的作用域擴展到整個make命令的執行過程(包括遞歸調用的其它Makefile),需要使用export命令。
調用Makefile的方式也有很多種:
1.一種是隱式調用,如運行make,它會自動在當前目錄尋找Makefile等。
2.一種是顯式調用,如用make -f指定。
3.一種是用include 來調用。
?
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- STM32MP157 Linux系統移植開發篇8:Linux內核配置方法及編譯
- 嵌入式Linux的內核編譯
- 嵌入式LINUX系統內核和內核模塊調試
- Linux系統中EXP命令詳解質量匯總 1次下載
- Linux內核的編譯與運行 11次下載
- Linux內核GPIO操作函數的詳解分析 28次下載
- 動手編譯Linux內核的教程免費下載 14次下載
- 如何才能編譯Linux的內核 8次下載
- 如何編譯安裝Linux內核 0次下載
- Linux內核編譯過程詳解 4次下載
- Linux內核配置系統詳解 4次下載
- 基于Arm的Linux內核編譯指導 15次下載
- Linux內核編譯詳談 7次下載
- 《Linux設備驅動開發詳解》第4章、Linux內核模塊 0次下載
- 交叉編譯linux內核(raspberry_3.6.y) 0次下載
- 獲取Linux內核源碼的方法 514次閱讀
- Linux 下GCC的編譯 2026次閱讀
- 基于優先級調度的嵌入式實時操作系統內核詳解(下) 754次閱讀
- Linux內核編譯與啟動分析 755次閱讀
- Linux系統內核與Linux發行套件的區別 1092次閱讀
- Linux內核系統調用概述及實現原理 2095次閱讀
- Prelink的交叉編譯和使用詳解 3370次閱讀
- 深入linux內核架構 Linux內核架構分析解讀 3604次閱讀
- 一文詳解Linux內核測試現狀 3091次閱讀
- Linux內核與Android的關系 4504次閱讀
- macOS和Linux的內核之間的區別詳解 5511次閱讀
- 如何自行編譯一個Linux內核的詳細資料概述 3128次閱讀
- Linux內核地址映射模型與Linux內核高端內存詳解 3397次閱讀
- 嵌入式Linux內核編譯步驟和經驗 9555次閱讀
- PowerPC平臺Linux的移植(二) 1194次閱讀
下載排行
本周
- 1TC358743XBG評估板參考手冊
- 1.36 MB | 330次下載 | 免費
- 2開關電源基礎知識
- 5.73 MB | 6次下載 | 免費
- 3100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 4嵌入式linux-聊天程序設計
- 0.60 MB | 3次下載 | 免費
- 5基于FPGA的光纖通信系統的設計與實現
- 0.61 MB | 2次下載 | 免費
- 6基于FPGA的C8051F單片機開發板設計
- 0.70 MB | 2次下載 | 免費
- 751單片機窗簾控制器仿真程序
- 1.93 MB | 2次下載 | 免費
- 8基于51單片機的RGB調色燈程序仿真
- 0.86 MB | 2次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 2555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33564次下載 | 免費
- 3接口電路圖大全
- 未知 | 30323次下載 | 免費
- 4開關電源設計實例指南
- 未知 | 21548次下載 | 免費
- 5電氣工程師手冊免費下載(新編第二版pdf電子書)
- 0.00 MB | 15349次下載 | 免費
- 6數字電路基礎pdf(下載)
- 未知 | 13750次下載 | 免費
- 7電子制作實例集錦 下載
- 未知 | 8113次下載 | 免費
- 8《LED驅動電路設計》 溫德爾著
- 0.00 MB | 6653次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935054次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537796次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191185次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183278次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138040次下載 | 免費
評論
查看更多