kbuild 实际上是如何工作的?

How does kbuild actually work?

当我开发 linux 驱动程序时,我已经阅读了有关如何通过此 document

编写 linux kbuild makefile 的信息

我知道 kbuild 系统使用 makefile 变量,例如 obj-y obj-m 来确定构建什么以及如何构建。

但是我很疑惑的是kbuild系统到底在哪里执行build process.In一个字,如果我有obj-m = a.o,那么kbuild系统在哪里解析obj-m并执行gcc a.c ?

Kbuild 的 Makefile 不是最容易阅读的,但这里有一个高级的解析(使用 4.0-rc3 内核):

  1. 顶级 Makefile

    include $(srctree)/scripts/Kbuild.include
    

    ,其中$(srctree)是顶级内核目录。

  2. Kbuild.include 定义了各种常见的东西和助手。其中有build:

    ###
    # Shorthand for $(Q)$(MAKE) -f scripts/Makefile.build obj=
    # Usage:
    # $(Q)$(MAKE) $(build)=dir
    build := -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj
    

    build$(MAKE) $(build)=dir 等命令一起使用以执行目录 dir 的构建。它利用 scripts/Makefile.build.

  3. 返回顶层Makefile,有如下内容:

    $(vmlinux-dirs): prepare scripts
            $(Q)$(MAKE) $(build)=$@
    

    vmlinux-dirs 包含要构建的子目录列表(initusrkernel,等等)。 $(Q)$(MAKE) $(build)=<subdirectory> 将是每个子目录的 运行。

    以上规则为内核映像和模块编译目标文件。在顶层 Makefile 的下方,还有一些特定于模块的附加内容:

    ifdef CONFIG_MODULES
    ...
    modules: $(vmlinux-dirs) $(if $(KBUILD_BUILTIN),vmlinux) modules.builtin
            # Do additional module-specific stuff using
            # scripts/Makefile.modpost among other things
            # (my comment).
            ...
    ...
    endif # CONFIG_MODULES
    
  4. 现在查看 scripts/Makefile.build$(build) 使用的 Makefile),它首先初始化 obj-* 列表和各种其他列表:

    # Init all relevant variables used in kbuild files so
    # 1) they have correct type
    # 2) they do not inherit any value from the environment
    obj-y :=
    obj-m :=
    lib-y :=
    lib-m :=
    

    再往下一点,它加载到设置了 obj-yobj-m 等的 Kbuild 文件中:

    include $(kbuild-file)
    

    再往下是默认规则,它具有 $(obj-y)$(obj-m) 列表作为先决条件:

    __build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
             $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) \
             $(subdir-ym) $(always)
            @:
    

    $(obj-y)先决条件来自$(builtin-target),定义如下:

    builtin-target := $(obj)/built-in.o
    ...
    $(builtin-target): $(obj-y) FORCE
            $(call if_changed,link_o_target)
    

    实际构建似乎是按以下规则执行的:

    # Built-in and composite module parts
    $(obj)/%.o: $(src)/%.c $(recordmcount_source) FORCE
            $(call cmd,force_checksrc)
            $(call if_changed_rule,cc_o_c)
    

    if_changed_rule 来自 Kbuild.include。该规则最终 运行 在 Makefile.build 中执行以下命令:

    define rule_cc_o_c
            $(call echo-cmd,checksrc) $(cmd_checksrc)                         \
            $(call echo-cmd,cc_o_c) $(cmd_cc_o_c);                            \
            ...
    endef
    

    $(cmd_cc_o_c) 似乎是实际的编译命令。通常的定义(Makefile.build,AFAICS 中有两种可能性)似乎是这样的:

    cmd_cc_o_c = $(CC) $(c_flags) -c -o $@ $<
    

    除非使用例如明确设置make CC=clangCC默认为gcc,在顶层Makefile中可以看到:

    ifneq ($(CC),)
    ifeq ($(shell $(CC) -v 2>&1 | grep -c "clang version"), 1)
    COMPILER := clang
    else
    COMPILER := gcc
    endif
    export COMPILER
    endif
    

我解决这个问题的方法是在内核构建期间执行 CTRL-C 并查看 make 报告错误的位置。另一个方便的 make 调试技术是使用 $(warning $(variable)) 打印 variable.

的值