一文讲解Linux内核Makefile执行流程

1.1. Makefile基础语法

如果还不熟悉Makefile语法，建议先系统的学习一下，特别是以下几点：

(1) Makefile哪些部分包含的是shell语句：

编译规则中的指令部分

${shell XX}，var != XX中的XX部分

$(if …, XX, XX)中的XX部分

(2) 变量展开：

=（延迟赋值）、:=（立即赋值）、!=（值为shell命令）、?=（条件赋值）、+=（追加）

(3) include：将指定的其它Makefile内容，展开到当前Makefile

-f/-C：嵌套执行指定（目录中的）Makefile

执行一个Makefile，并不是从第一行开始执行，而是从指定或默认的编译目标开始执行（位置目标编译规则之前的赋值语句，只在相应变量需要被使用时才会执行），其中，Makefile（包括include内容）中的第一个目标，为默认目标，如果make命令行中没有指定编译目标，则执行默认目标。

(4) 自动推导依赖文件

(5) 根据文件时间戳、中间文件（.d、.cmd），判断依赖更新，决定是否需要重新编译

(6) 重要的内置函数：

$(wildcard pattern)

$(patsubst pattern, replacement, text)

$(strip string)

$(filter pattern, text)

$(filter-out pattern, text)

$(call func, args..)

…

(7) 自动推导变量：

$@：编译目标

$<：依赖列表中的第一个依赖对象

$^：依赖列表中的所有对象

$?：依赖文件列表中所有有更新的文件

1.2. Kbuild内置函数

Linux内核源码包含一套Makefile程序，本文基于Linux-5.2.5内核源码分析，其中包括top Makefile，scripts/目录下的Makefile、Makefile.build、Makefile.lib、Kbuild.include、Makefile.modpost、kconfig/Makefile等,以及其它目录下的很多子Makefile，统称为Kbuild。

Kbuild是按照框架设计思路实现的，使得内核自身包含或外部提供的大量驱动模块，只需要按照Kbuild框架的约定，各自提供一个简单的Makefile即可编译。

所以，理解内核或驱动文件的编译过程，其实就是要理解Kbuild这套Makefile程序的实现逻辑，既然是程序，就免不了会定义一些函数，由于很多关键的流程，都使用了$(build)和$(if_changed)，所以以下先单独介绍（本文分析的Makefile内容，来自Linux-5.2.5内核源码）：

1.2.1. $(build)

◆使用形式：$(Q)$(MAKE) $(build)=xx目录 [编译目标]

◆build内部过程

◆build作用概括

以下是$(build)的使用形式，以及每个部分的作用：

1.2.2. $(if_changed)

◆使用形式：$(call if_changed, xx)

◆if_changed内部过程

◆if_changed作用概括

以下是$(if_changed)的使用形式，及其参数的含义：

二、编译外部模块

2.1. 涉及Makefile内容

2.2. 概要流程

2.3. 详细流程

三、make menuconfig

3.1. 涉及Makefile内容

3.2. 概要流程

3.3. 详细流程

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四、Make [all/_all/modules]

4.1. 涉及Makefile内容

make命令行指定all/_all/modules目标，或者不指定目标时，是为了生成vmlinux文件，而vmlinux目标间接依赖prepare目标，且prepare目标编译规则展开内容比较多，所以以下分开介绍：

◆vmlinux目标

◆prepare目标

4.2. 概要流程

◆vmlinux目标

◆prepare目标

4.3. 详细流程

◆vmlinux目标

◆vmlinuz目标

◆prepare目标

原文作者：看雪学苑