山寨内核Makefile之“天龙八部”
“山寨，它不仅是个名词，更多是个动词。”
内核的Makefile谈不上博大精深，但也是构思精巧。层层编译，递归链接，最后才生成个zImage。
在此设计个比较通用的 Makefile，秉承"实践出真知"的精神，在山寨的过程中细细咀嚼。
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第一部分
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我们的编译工具是：
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
为啥是个 "?=" ？
这叫条件赋值：只有此变量在之前没有赋值的情况下才会对这个变量进行赋值。
我们不知到是否有个叫CROSS_COMPILE的环境变量已被定义，比如在~/.bashrc或~/.bash_profile里。“要以大局为重”，所以，用"?="。
等价于：
ifeq ($(origin FOO), undefined)
FOO=bar
endif
origin FOO:
使用系统环境变量的定义覆盖Makefile中的同名变量定义。
返回值有：undefined, default, environment, environment override。
-->
各种编译命令：
AS = $(CROSS_COMPILE)as
LD = $(CROSS_COMPILE)ld
CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
CPP = $(CC) -E
AR = $(CROSS_COMPILE)ar
NM = $(CROSS_COMPILE)nm
LDR = $(CROSS_COMPILE)ldr
STRIP = $(CROSS_COMPILE)strip
OBJCOPY = $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP = $(CROSS_COMPILE)objdump
-->
OK, 该部分结束，export它们：
export AS LD CC CPP AR NM LDR STRIP OBJCOPY OBJDUMP
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第二部分
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make参数：
MAKE = make -s -e
-s,关闭回显。
-e,使用系统环境变量的定义覆盖Makefile中的同名变量定义。
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第三部分
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根目录：
TOPDIR = $(shell pwd)
子目录：
SUBDIRS := kernel/
SUBDIRS += lib/
SUBDIRS += drivers/
“起始”目录： （也就是放start.S的地方）
STARTDIR := $(TOPDIR)/kernel/cpu
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第四部分
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最终输出文件：
OUT_BIN := g-boot.bin
OUT_ELF := g-boot.elf
最终输出文件组合前的目标文件：
SUBLIBS := $(addsuffix built-in.o,$(SUBDIRS))
组合过程：
$(OUT_BIN): $(OUT_ELF)
@$(OBJCOPY) -O binary $< $@
$(OUT_ELF): $(STARTDIR) $(SUBDIRS)
@$(LD) $(SUBLIBS) -o $@ -T$(LDSCRIPT)
==>
LDSCRIPT := $(TOPDIR)/g-boot.lds
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第五部分
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目标文件的递归生成过程：
从start开始，
执行该文件夹下的 Makefile, 文件内的start为入口：
$(STARTDIR):
@$(MAKE) -C $@ start
STARTDIR/Makefile主要分两部分：
start: $(start_obj)
include $(TOPDIR)/config.mk
在进入config.mk前，要设置obj-y，好比进入函数前的参数。
进入config.mk，生成该文件夹下的目标文件 built-in.o。
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第六部分
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built-in.o由当前目录下的各个目标文件和库及子目录下的built-in.o链接而成。
all: $(SUBDIRS) $(OBJS)
$(LD) -r -o built-in.o $(OBJS) $(SUBLIBS)
$(SUBDIRS):
@$(MAKE) -C $@ all
先进入子目录编译。
由此可以看出，这是个由底到顶的编译过程，好比一棵树，从叶子结点编译后链接为父结点，然后父结点再和兄弟链接，循环递归，最后生成根结点目标文件的过程。
==>
OBJS := $(notdir $(obj-y))
SUBDIRS := $(subst ./,,$(dir $(obj-y)))
SUBLIBS := $(addsuffix built-in.o,$(SUBDIRS))
我们发现这里经过一番折腾后，obj-y是文件还是文件夹都会被一视同仁。
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第七部分
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各个目标文件和库的生成：
%.o: %.S
@$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
@echo " CC .$(CURDIR)/$@"
%.o: %.s
@$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
@echo " CC .$(CURDIR)/$@"
%.o: %.c
@$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
@echo " CC .$(CURDIR)/$@"
==>
CURDIR := $(subst $(TOPDIR),,$(shell pwd))
CPPFLAGS := -I$(TOPDIR)/include -nostdinc -fno-builtin -ffreestanding -pipe
CFLAGS := $(CPPFLAGS) -Wall -Wstrict-prototypes -fno-stack-protector \
-march=armv4 -mabi=apcs-gnu -mno-thumb-interwork -Os
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第八部分
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关于make clean，也是个递归的过程：
.PHONY: clean
clean:
@for i in $(SUBDIRS);do $(MAKE) -C $$i clean;done
@rm -f $(OBJS) built-in.o
伪目标（.PHONY）是这样一个目标:
它不代表一个真正的文件名,在执行 make 时可以指定这个目标来执行其所在规则定义的命令,有时我们也可以将一个伪目标称为标签。
咀嚼完毕……