Linux內核Makefile執行流程

一、必備知識

1.1. Makefile基礎語法

如果還不熟悉Makefile語法，建議先系統的學習一下，特別是以下幾點：

(1) Makefile哪些部分包含的是shell語句：

編譯規則中的指令部分

${shell XX}，var != XX中的XX部分

$(if …, XX, XX)中的XX部分

(2) 變量展開：

=（延遲賦值）、:=（立即賦值）、!=（值為shell命令）、?=（條件賦值）、+=（追加）

(3) include：將指定的其它Makefile內容，展開到當前Makefile

-f/-C：嵌套執行指定（目錄中的）Makefile

執行一個Makefile，并不是從第一行開始執行，而是從指定或默認的編譯目標開始執行（位置目標編譯規則之前的賦值語句，只在相應變量需要被使用時才會執行），其中，Makefile（包括include內容）中的第一個目標，為默認目標，如果make命令行中沒有指定編譯目標，則執行默認目標。

(4) 自動推導依賴文件

(5) 根據文件時間戳、中間文件（.d、.cmd），判斷依賴更新，決定是否需要重新編譯

(6) 重要的內置函數：

$(wildcard pattern)

$(patsubst pattern, replacement, text)

$(strip string)

$(filter pattern, text)

$(filter-out pattern, text)

$(call func, args..)

…

(7) 自動推導變量：

$@：編譯目標

$<：依賴列表中的第一個依賴對象

$^：依賴列表中的所有對象

$?：依賴文件列表中所有有更新的文件

Makefile教程可以參考以下這2個：

深入解析Makefile系列：https://zhuanlan.zhihu.com/p/362640343（簡約，直指核心）

跟我一起寫makefile（陳皓）：https://blog.csdn.net/whitefish520/article/details/103968609（精典，超級詳細）

1.2. Kbuild內置函數

Linux內核源碼包含一套Makefile程序，本文基于Linux-5.2.5內核源碼分析，其中包括top Makefile，scripts/目錄下的Makefile、Makefile.build、Makefile.lib、Kbuild.include、Makefile.modpost、kconfig/Makefile等,以及其它目錄下的很多子Makefile，統稱為Kbuild。Kbuild是按照框架設計思路實現的，使得內核自身包含或外部提供的大量驅動模塊，只需要按照Kbuild框架的約定，各自提供一個簡單的Makefile即可編譯。

所以，理解內核或驅動文件的編譯過程，其實就是要理解Kbuild這套Makefile程序的實現邏輯，既然是程序，就免不了會定義一些函數，由于很多關鍵的流程，都使用了$(build)和$(if_changed)，所以以下先單獨介紹（本文分析的Makefile內容，來自Linux-5.2.5內核源碼）：