这是我看过写得最好的Linux源码Makefile分析 参考来源：http://www.cnblogs.com/amanlikethis/p/3675486.html#lab1
目录 一、概述 　　1、本文的意义 　　2、Linux内核Makefile文件组成 二、Linux内核Makefile的“make解析”过程 　　1 顶层Makefile阶段 　　　　1、从总目标uImage说起　 　　　　2、vmlinux的生成 　　　　3、vmlinux-lds、vmlinux-init、vmlinux-main的生成 　　2 scripts/Makefile.build的第一次调用阶段 　　　　1、Makefile.build的包含文件 　　　　2、scripts/Makefile.build的总目标 　　　　3、drivers/built-in.o的生成 　　　　4、drivers/net/built-in.o 　　3 scripts/Makefile.build的再一次调用阶段 　　　　1、Makefile.build的包含文件 　　　　2、scripts/Makefile.build的总目标 　　　　3、drivers/net/built-in.o的生成 　　　　4、drivers/net/dm9000.o 　　　　5、drivers/net/e1000/built-in.o的生成 三、Linux内核整体编译过程 四、Linux内核编译构成元素 　　1、Makefile的目标 　　2、Makefile的依赖 　　3、Makefile的规则 　　4、Makefile的编译连接选项 五、Linux内核Makefile特点  　　1、两个Makefile 　　2、编译的目录始终是顶层目录 　　3、通用规则   一、概述 1、本文的意义 　　众多的资料（《嵌入式Linux应用开发完全手册》、Documentation/kbuild/makefiles.txt）已经向我们展示了一个初级Linux用户者应该懂得的知识--怎样添加需要编译的文件、添加编译的规则、多个源文件构成一个目标文件的情况等。 　　但是，一种“找到真相”的冲动迫使我想了解Linux内核编译的整个过程是怎样的。为此，查了很多资料，发现《深度探索Linux操作系统：系统构建和原理解析》一文的第三章对该问题有很详细的论述。 　　经过一番分析，也有自己的想法，写于此。本文主要讨论的是Linux内核编译的整个过程，以此为基础，再来讨论诸如Linux内核Makefile的特点、构成元素等其他的问题。 　　对于分析Linux Makefile的整个编译过程，笔者认为需要对Makefile有一定的基础。如果之前没接触过Makefile的，不建议看本文。另外，对于那些只需要初级认识的Linux用户也无需对此付出过多精力，可以直接飘过。 2、Linux内核Makefile文件组成 Linux内核Makefile文件组成 名称 描述 顶层 Makefile 它是所有Makefile文件的核心，从总体上控制着内核的编译、连接 arch/$(ARCH)/Makefile 对应体系结构的Makefile，它用来决定哪些体系结构相关的文件参与内核的生成，并提供一些规则来生成特定格式的内核映像 scripts/Makefile.* Makefile公用的通用规则、脚本等 子目录kbuild Makefiles 各级子目录的Makefile相对简单，被上一层Makefile.build调用来编译当前目录的文件。 顶层.config 配置文件，配置内核时生成。所有的Makefile文件（包括顶层目录和各级子目录）都是根据.config来决定使用哪些文件的  scripts/Makefile.*中有公用的通用规则，展示如下： scripts/Makefile.*文件组成 Makefile.build 被顶层Makefile所调用，与各级子目录的Makefile合起来构成一个完整的Makefile文件，定义.lib、built-in.o以及目标文件.o的生成规则。这个Makefile文件生成了子目录的.lib、built-in.o以及目标文件.o Makefile.clean 被顶层Makefile所调用，用来删除目标文件等 Makefile.lib 被Makefile.build所调用，主要是对一些变量的处理，比如说在obj-y前边加上obj目录 Kbuild.include 被Makefile.build所调用，定义了一些函数，如if_changed、if_changed_rule、echo-cmd 总结： 　　Linux内核Makefile体系核心的Makefile文件就两个：顶层Makefile、scripts/Makefile.build。 　　子目录中的Makefile、kbuild不是Makefile文件（完整的Makefile文件），只能算作是Makefile的包含文件。 　　顶层Makefile文件负责将各个目录生成的*.built-in.o、lib.a等文件连接到一起。而scripts/Makefile.build 包含子目录中的Makefile文件来生成这些*.built-in.o、lib.a、*.o等文件。 二、Linux内核Makefile的“make解析”过程 　　本文的实验源码是对“linux-2.6.30.4”进行移植后的运行在TQ2440开发板上的源码包。 1 顶层Makefile阶段 1、从总目标uImage说起 　　内核配置完成后，在顶层目录中执行“#make uImage”便开始编译内核。但是，uImage却不是在顶层Makefile中定义，而是在arch/$(ARCH)/Makefile中定义。 顶层Makefile Line 452:
include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile 　　其中srctree为源码绝对路径，以我的环境为例，它的值等于/workspace/linux-2.6.30.4；而SRCARCH := $(ARCH)，即该变量等于架构名称，我们以arm为例进行说明。  arch/arm/Makefile Line 230:
zImage Image xipImage bootpImage uImage: vmlinux 　　可见uImage依赖于vmlinux，要先生成vmlinux，然后执行下边这条指令完成编译。 arch/arm/Makefile Line 231:
$(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) MACHINE=$(MACHINE) $(boot)/$@ <1> Q的定义：选择静态编译与否（是否打印编译信息） 顶层Makefile Line 290:
ifeq ($(KBUILD_VERBOSE),1) quiet = Q = else quiet=quiet_ Q = @ endif <2> MAKE: 系统环境变量，值为make <3> build:　值为“-f scripts/Makefile.build obj=”实际上就是调用子Makefile--scripts/Makefile.build，然后传递参数目标文件夹。 Kbuild.include Line 141:
# Shorthand for $(Q)$(MAKE) -f scripts/Makefile.build obj= # Usage: # $(Q)$(MAKE) $(build)=dir build := -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj Kbuild.include被顶层Makefile所包含
顶层Makefile Line 312: # We need some generic definitions (do not try to remake the file). $(srctree)/scripts/Kbuild.include: ; include $(srctree)/scripts/Kbuild.include 2、vmlinux的生成 顶层Makefile Line 845:
# vmlinux image - including updated kernel symbols vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o $(kallsyms.o) FORCE ifdef CONFIG_HEADERS_CHECK $(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile headers_check endif ifdef CONFIG_SAMPLES $(Q)$(MAKE) $(build)=samples endif ifdef CONFIG_BUILD_DOCSRC $(Q)$(MAKE) $(build)=Documentation endif $(call vmlinux-modpost) $(call if_changed_rule,vmlinux__) $(Q)rm -f .old_version 　　vmlinux的依赖是“$(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o $(kallsyms.o) FORCE”，要想生成vmlinux必须要先把这些原材料准备好。 <1> vmlinux-lds 　　在编译之前要把连接脚本先生成，最后的连接阶段会用的着。 顶层Makefile Line 699:
vmlinux-lds := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds <2> vmlinux-init 顶层Makefile Line 696:
vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)   ①head-y arch/arm/Makefile Line 100:
head-y := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o ②init-y 顶层Makefile Line 477: init-y := init/ 顶层Makefile Line 661: init-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y)) 　　init-y最终等于init/built-in.o <3>vmlinux-main 顶层Makefile Line 697: vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y) ① core-y arch/arm/Makefile Line 196: core-y += arch/arm/kernel/ arch/arm/mm/ arch/arm/common/ arch/arm/Makefile Line 197: core-y += $(machdirs) $(platdirs) 顶层Makefile Line 481: core-y := usr/ 顶层Makefile Line 650: core-y += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/ 顶层Makefile Line 662: core-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(core-y)) 　　core-y最终等于 core-y := usr/built-in.o kernel/built-in.o mm/built-in.o fs/built-in.o ipc/built-in.o security/built-in.o crypto/built-in.o block/built-in.o arch/arm/kernel/built-in.o arch/arm/mm/built-in.o arch/arm/common/built-in.o ② libs-y arch/arm/Makefile Line 204: libs-y := arch/arm/lib/ $(libs-y) 顶层Makefile Line 480: libs-y := lib/ 顶层Makefile Line 665: libs-y1 := $(patsubst %/, %/lib.a, $(libs-y)) 顶层Makefile Line 666: libs-y2 := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y)) 顶层Makefile Line 667: libs-y := $(libs-y1) $(libs-y2) 　　libs-y最终等于arch/arm/lib/lib.a  lib/lib.a  arch/arm/lib/built-in.o  lib/built-in.o ③drivers-y 顶层Makefile Line 478: drivers-y := drivers/ sound/ firmware/ 顶层Makefile Line 663: drivers-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(drivers-y)) 　　drivers-y值最终等于rivers/built-in.o sound/built-in.o firmware/built-in.o ④net-y 顶层Makefile Line 479: net-y := net/ 顶层Makefile Line 664: net-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(net-y)) 　　net-y最终等于net/built-in.o <4> vmlinux.o 　　目前还未分析 <5> kallsyms.o 　　目前还未分析 <6> FORCE 　　它的目的是强迫重建vmlinux(无论上边的原材料是否已经构建，无论上边的原材料是否比已经生成的目标新，都要重建)，这种用法在Linux Makefile体系中经常见到。 PHONY += FORCE FORCE: # Declare the contents of the .PHONY variable as phony. We keep that # information in a variable so we can use it in if_changed and friends. .PHONY: $(PHONY) 　　可以看到FORCE为一个伪目标，所以无论如何都要重建vmlinux。  <7> 通过编译查看最终的依赖文件 root@daneiqi:/workspace/linux-EmbedSky# make uImage V=1 arm-linux-ld -EL -p --no-undefined -X --build-id -o vmlinux -T arch/arm/kernel/vmlinux.lds arch/arm/kernel/head.o arch/arm/kernel/init_task.o init/built-in.o --start-group usr/built-in.o arch/arm/kernel/built-in.o arch/arm/mm/built-in.o arch/arm/common/built-in.o arch/arm/mach-s3c2410/built-in.o arch/arm/mach-s3c2400/built-in.o arch/arm/mach-s3c2412/built-in.o arch/arm/mach-s3c2440/built-in.o arch/arm/mach-s3c2442/built-in.o arch/arm/mach-s3c2443/built-in.o arch/arm/plat-s3c24xx/built-in.o arch/arm/plat-s3c/built-in.o kernel/built-in.o mm/built-in.o fs/built-in.o ipc/built-in.o security/built-in.o crypto/built-in.o block/built-in.o arch/arm/lib/lib.a lib/lib.a arch/arm/lib/built-in.o lib/built-in.o drivers/built-in.o sound/built-in.o firmware/built-in.o net/built-in.o --end-group .tmp_kallsyms2.o 　　命令中的参数V=1的含义是“顶层Makefile Line 36: # Use 'make V=1' to see the full commands”。 3、vmlinux-lds、vmlinux-init、vmlinux-main的生成 <1>  vmlinux-dirs 顶层Makefile Line 871: $(sort $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)) $(vmlinux-lds): $(vmlinux-dirs) ; 　　vmlinux的主要构成文件vmlinux-init、vmlinux-main、vmlinux-lds的依赖是vmlinux-dirs。 顶层Makefile Line 652:vmlinux-dirs := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(init-y) $(init-m) $(core-y) $(core-m) $(drivers-y) $(drivers-m) $(net-y) $(net-m) $(libs-y) $(libs-m))) 　　filter首先过滤掉不是文件夹的（带“/”的就是文件夹），然后patsubst将所有的文件夹后边的“/”去掉。笔者在顶层Makefile中添加一个伪目标Debug，使它打印vmlinux-dirs，然后在终端上执行命令"make Debug"得到vmlinux-dirs的值为： init usr arch/x86/kernel arch/x86/mm arch/x86/crypto arch/x86/vdso kernel mm fs ipc security crypto block drivers sound firmware net lib arch/x86/lib 　　可见vmlinux-dirs都是源码包本来存在的文件夹，怎么通过这些文件夹的名字来生成它们目录下的*.built-in.o、lib.a呢？ <2> vmlinux-dirs对应的命令 顶层Makefile Line 879:
PHONY += $(vmlinux-dirs) $(vmlinux-dirs): prepare scripts $(Q)$(MAKE) $(build)=$@ 　　vmlinux-dir所代表的目录都是伪目标，这样即使这些文件夹是存在的，也要执行它们对应的命令。 ① prepare 　在正式开始编译之前，要先将准备工作做好，检查输出目录是否与源码目录分开、如果分开了要创建这样的目录，还要生成include/config/kernel.release、include/linux/version.h include/linux/utsrelease.h 等文件。 以下代码都是摘自顶层Makefile
Line 955: PHONY += prepare archprepare prepare0 prepare1 prepare2 prepare3 Line 957: # prepare3 is used to check if we are building in a separate output directory, Line 961: prepare3: include/config/kernel.release Line 975: # prepare2 creates a makefile if using a separate output directory Line 976: prepare2: prepare3 outputmakefile Line 978: prepare1: prepare2 include/linux/version.h include/linux/utsrelease.h Line 982: archprepare: prepare1 scripts_basic Line 984: prepare0: archprepare FORCE $(Q)$(MAKE) $(build)=. $(Q)$(MAKE) $(build)=. missing-syscalls Line 989: prepare: prepare0 ②scripts 　　准备工作还包括scripts，这些脚本用来决定编译时的选项，例如include/config/auto.conf。 以下内容摘自顶层Makefile
Line 384: # Basic helpers built in scripts/ PHONY += scripts_basic scripts_basic: $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic Line 472: PHONY += scripts scripts: scripts_basic include/config/auto.conf ③$(Q)$(MAKE) $(build)=$@  　　编译命令是至关重要的一句话，这句话就是来调用通用子Makefile文件--scripts/Makefile.build。$@会依次被vmlinux-dirs中的文件夹代替，从而依次执行命令"make -f scripts/Makefile.build obj=$@" 编译该目录中的文件以生成*.built-in.o、lib.a等文件。 　　我们以$@为drivers为例进行以下内容的说明，下边这条命令最终的结果是生成drivers/built-in.o。 make -f scripts/Makefile.build obj=drivers 2 scripts/Makefile.build的第一次调用阶段   　　转战到scripts/Makefile.build，obj=drivers被带到该文件，首先看一下这个文件都包含了哪些文件 1、Makefile.build的包含文件 以下内容皆来自于scripts/Makefile.build Line 34: -include include/config/auto.conf Line 36: include scripts/Kbuild.include Line 41: # The filename Kbuild has precedence over Makefile kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src)) kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild),$(kbuild-dir)/Kbuild,$(kbuild-dir)/Makefile) include $(kbuild-file) Line 52: include scripts/Makefile.lib Line 61: # Do not include host rules unless needed ifneq ($(hostprogs-y)$(hostprogs-m),) include scripts/Makefile.host endif 　　包含文件有依据.config生成的配置文件include/config/auto.conf、include scripts/Kbuild.include、 $(kbuild-file)（也就是子目录的Makefile或者kbuild）、include scripts/Makefile.lib、include scripts/Makefile.host（只在一定情况下才被包含进入）。 　　这里着重讲一下kbuild-file值的变化过程，kbuild-dir的等式中有filter函数，它的目的是将不是以“/”开头的目录滤除，显然我们的src=drivers，所以就被滤除掉，这个函数的值为空。 scripts/Makefile.build Line 5:
src := $(obj) 　 $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))的结果最终等于$(srctree)/$(src)，也就是给src添加绝对路径。所以kbuild-dir值等于/workspace/linux-2.6.30.4/drivers。
　　kbuild-file右边的等式，首先查看在kbuild-dir目录中是否有Kbuild存在，如果有就等于这个文件，否则使用这个目录中的Makefile文件。kbuild-file最终等于/workspace/linux-2.6.30.4/drivers/Makefile。 2、scripts/Makefile.build的总目标 scripts/Makefile.build Line 7: PHONY := __build __build: scripts/Makefile.build Line 93: __build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) $(subdir-ym) $(always) @:  <1> KBUILD_BUILTIN 　　在终端以#Make uImage执行Make时,KBUILD_BUILTIN := 1。 顶层Makefile Line 241:
KBUILD_BUILTIN := 1 # If we have only "make modules", don't compile built-in objects. # When we're building modules with modversions, we need to consider # the built-in objects during the descend as well, in order to # make sure the checksums are up to date before we record them. ifeq ($(MAKECMDGOALS),modules) KBUILD_BUILTIN := $(if $(CONFIG_MODVERSIONS),1) endif

顶层Makefile Line 264:
export KBUILD_MODULES KBUILD_BUILTIN  <2> builtin-target scripts/Makefile.build Line 85:  ifneq ($(strip $(obj-y) $(obj-m) $(obj-n) $(obj-) $(lib-target)),) builtin-target := $(obj)/built-in.o endif 　　builtin-target值为drivers/built-in.o  <3> lib-target scripts/Makefile.build Line 81:  ifneq ($(strip $(lib-y) $(lib-m) $(lib-n) $(lib-)),) lib-target := $(obj)/lib.a endif 　　lib-target的值为drivers/lib.a <4> $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) 　　初步认识时定义编译的模块  <5> subdir-ym subdir-ym的定义 scripts/Makefile.lib Line 38: __subdir-y := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y))) subdir-y += $(__subdir-y) __subdir-m := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-m))) subdir-m += $(__subdir-m) scripts/Makefile.lib Line 47:
subdir-ym := $(sort $(subdir-y) $(subdir-m)) scripts/Makefile.lib Line 89:
subdir-ym := $(addprefix $(obj)/,$(subdir-ym)) 　__subdir-y和__subdir-m首先将obj-y、obj-m中的非文件夹滤除，然后通过patsubst函数将最后的“/”去除。注意到drivers/Makefile中的obj-y、obj-m通通都是文件夹。我们以obj-y = net/为例进行以下内容的说明，所以__subdir-y=net。 　　subdir-ym就是在__subdir-y和__subdir-m前边添加obj的前缀，所以最终等于drivers/net。 3、drivers/built-in.o的生成  　　scripts/Makefile.build的总目标__build中的一个目标是 builtin-target，而它的值为drivers/built-in.o，现在就来看看它是怎样生成的。 scripts/Makefile.build Line 288: $(builtin-target): $(obj-y) FORCE $(call if_changed,link_o_target) <1> drivers/built-in.o的依赖 　　drivers/built-in.o依赖于obj-y（子目标），然后通过调用一个if_changed函数，将这些子目标连接起来，生成drivers/built-in.o。通过命令打印查看连接命令如下： arm-linux-ld -EL -r -o drivers/built-in.o drivers/gpio/built-in.o drivers/video/built-in.o drivers/char/built-in.o drivers/gpu/built-in.o drivers/serial/built-in.o drivers/base/built-in.o drivers/block/built-in.o drivers/misc/built-in.o drivers/mfd/built-in.o drivers/macintosh/built-in.o drivers/scsi/built-in.o drivers/net/built-in.o drivers/ieee1394/built-in.o drivers/cdrom/built-in.o drivers/auxdisplay/built-in.o drivers/mtd/built-in.o drivers/usb/built-in.o drivers/usb/gadget/built-in.o drivers/input/built-in.o drivers/rtc/built-in.o drivers/i2c/built-in.o drivers/media/built-in.o drivers/watchdog/built-in.o drivers/lguest/built-in.o drivers/idle/built-in.o drivers/mmc/built-in.o drivers/firmware/built-in.o drivers/crypto/built-in.o drivers/hid/built-in.o drivers/platform/built-in.o 　　看下边的代码，原来drivers/Makefile中的obj-y是一群目录，通过第一行代码后就给这些目录后边加上了built-in.o，再经过第二行代码，给它们冠以前缀。我们以obj-y=net/为例说明，经过第一行代码obj-y=net/built-in.o，经过第二行代码obj-y=drivers/net/built-in.o scripts/Makefile.lib Line 42:
obj-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(obj-y))
scripts/Makefile.lib Line 78:
obj-y := $(addprefix $(obj)/,$(obj-y)) <2> if_changed函数 　　通过if_changed函数，完成了把这些子目录中的目标连接生成dirvers/built-in.o。  Kbuild.include Line 192: if_changed = $(if $(strip $(any-prereq) $(arg-check)), @set -e; $(echo-cmd) $(cmd_$(1)); echo 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd) 　　既然是函数，就会传递参数。相对于C语言来说形参就是(1)，而传递实参的方法就是(1)，而传递实参的方法就是(call if_changed,link_o_target)，其中call是调用函数命令，if_changed是调用函数名，后边的link_o_target就是实参。 ①$(if $(strip $(any-prereq) $(arg-check))
any-prereq检查是否有依赖比目标新，或者依赖还没有创建；arg-check检查编译目标的命令相对上次是否发生变化。如果两者中只要有一个发生改变，if_changed的值就等于
@set -e; $(echo-cmd) $(cmd_$(1)); echo 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd 　　　否则，if_changed的值为空，也就是说$(call if_changed,link_o_target)将什么也不执行，因为没必要执行。 ②set -e 是说下边的命令如果出错了就直接返回，不再继续执行 ③echo-cmd Kbuild.include Line 156: echo-cmd = $(if $($(quiet)cmd_$(1)), echo ' $(call escsq,$($(quiet)cmd_$(1)))$(echo-why)';) 　　echo-cmd就是打印出调用的命令。if (((quiet)cmd_(1))是判断命令(1))是判断命令(quiet)cmd_(1)或者cmd_(1)或者cmd_(1)是否定义，也就是quiet_cmd_link_o_target或者cmd_link_o_target是否定义。如果有定义，echo-cmd就会将这个命令打印出来，也就是打印。 ④$(cmd_$(1)) 　　对于 $(call if_changed,link_o_target)，该命令就是cmd_link_o_target。 scripst/Makefile.build Line 283: cmd_link_o_target = $(if $(strip $(obj-y)), $(LD) $(ld_flags) -r -o $@ $(filter $(obj-y), $^) $(cmd_secanalysis), rm -f $@; $(AR) rcs $@) $(LD) $(ld_flags) -r -o $@ $(filter $(obj-y), $^) ,这个就是连接命令。

总结：
　　if_changed函数的核心功能就是判断是否需要更新目标，如果需要就执行表达式$(cmd_$(1))展开后的值来完成重建目标。 4、drivers/net/built-in.o
 　　drivers/built-in.o的依赖如何生成呢，比如说drivers/net/built-in.o，还记得subdir-ym吗？subdir-ym记录了当前目录里边要参与编译连接的子文件夹。在 “2 scripts/Makefile.build阶段  2、scripts/Makefile.build的总目标 <5> $(subdir-ym)”中，我们假定subdir-ym=drivers/net。 Makefile.build Line 356: 
PHONY += $(subdir-ym) $(subdir-ym): $(Q)$(MAKE) $(build)=$@