1.最简单的操作系统（二）makefile

一、目的：
1.把源代码（boot.S）经过编译链接等过程，变成一个可执行文件（boot.bin）
2.生成一个镜像文件（boot.img），用于系统启动。系统启动可以从软件上启动，也可以从硬盘上启动，这里选择的是软件
3.把可执行文件（boot.bin）放到镜像文件（boot.img）中正确的位置，确保系统启动后能运行这个可执行文件

二、单句分析

all:boot.img

每个makefile都必须有这样一句话“all:最终目标”，
makefile中所有过程的最终目的就是生成这个最终目标。
与生成最终目标无关的过程不会被执行
最终目标是否生成说明makefile是否执行成功。
详情可参考“makefile的用法”

boot.o:boot.S
    $(CC) -c boot.S

生成目标文件。目标文件的格式与.elf类似。
这是编译过程中的最后一步，一个主要的作用是将汇编中的符号提取和分类，用于链接过程使用。
详情可参考“编译原理”

boot.elf:boot.o
    $(LD) boot.o -o boot.elf -e c -T$(LDFILE)

链接。主要步骤为符号解析、重定位。作用是将符号与它的定义（地址）关联起来。
为什么要使用自定义的ld文件，见运行自己的操作系统 -0.01 （三）链接脚本
详情可参考“链接”

boot.bin:boot.elf
    @$(OBJCOPY) -R .pdr -R .comment -R .note -S -O binary boot.elf boot.bin

将.elf格式的可执行文件转换为.bin格式的可执行文件。
可参考Linux命令学习手册-objcopy命令

boot.img:boot.bin
    #用 boot.bin 生成镜像文件第一个扇区
    @dd if=boot.bin of=boot.img bs=512 count=1      
    # 在 bin 生成的镜像文件后补上空白，最后成为合适大小的软盘镜像
    @dd if=/dev/zero of=boot.img skip=1 seek=1 bs=512 count=2879

boot.bin的大小刚好为512个字节，即一个扇区。
用于boot.bin填充boot.img的第一个扇区，后面则全部填为0
dd命令可参考Linux 下用 dd 命令生成一个指定大小的虚拟块设备文件

三、完整源码

  1 CC=g++
  2 Ld=ld
  3 LDFILE=wind_x86.ld
  4 OBJCOPY=objcopy
  5 
  6 all:boot.img
  7 
  8 #Step 1:g++ call as, boot.S -> boot.o
  9 boot.o:boot.S
 10     $(CC) -c boot.S
 11 
 12 #Step 2:ld call link script, boot.o -> boot.elf
 13 boot.elf:boot.o
 14     $(LD) boot.o -o boot.elf -e c -T$(LDFILE)
 15 
 16 #Step 3:objcopy remove the useless section(such as .pdr, .commemnt, .node) i n boot.efl, 
 17 # strip all signal information, the output is boot.bin
 18 boot.bin:boot.elf
 19     @$(OBJCOPY) -R .pdr -R .comment -R .note -S -O binary boot.elf boot.bin
 20 
 21 #Step 4:generate bootable software image
 22 boot.img:boot.bin
         #用 boot.bin 生成镜像文件第一个扇区
 23     @dd if=boot.bin of=boot.img bs=512 count=1      
 24     # 在 bin 生成的镜像文件后补上空白，最后成为合适大小的软盘镜像
 25     @dd if=/dev/zero of=boot.img skip=1 seek=1 bs=512 count=2879
 26
 27 clean:
 28     @rm -rf boot.o boot.elf boot.bin boot.img