Linux 2.6内核Makefile分析

[摘要] 由于Linux的独特优势，使越来越多的企业和科研机构把目光转向Linux的开发和研究上。目前Linux最新的稳定内核版本为2.6.17，但是当今绝大部分对于Linux Makefile的介绍文章都是基于2.4内核的，可以说关于2.6内核Makefile相关的文章凤毛麟角，笔者抽时间完成了这篇分析文章，让读者迅速熟悉Linux最新Makefile体系，从而加深对内核的理解，同时也希望能对Linux在公司的推广起到一定的推动作用，算是抛砖引玉吧！

1 Makefile组织层次

Linux的Make体系由如下几部分组成：

Ø 顶层Makefile

顶层Makefile通过读取配置文件，递归编译内核代码树的相关目录，从而产生两个重要的目标文件：vmlinux和模块。

Ø 内核相关Makefile

位于arch/$(ARCH) 目录下，为顶层Makefile提供与具体硬件体协结构相关的信息。

Ø 公共编译规则定义文件。

包括Makefile.build 、Makefile.clean、Makefile.lib、Makefile.host等文件组成。这些文件位于scripts目录中，定义了编译需要的公共的规则和定义。

Ø 内核配置文件 .config

通过调用make menuconfig或者make xconfig命令，用户可以选择需要的配置来生成期望的目标文件。

Ø 其他Makefile

主要为整个Makefile体系提供各自模块的目标文件定义，上层Makefile根据它所定义的目标来完成各自模块的编译。

2 Makefile的使用

在编译内核之前，用户必须首先完成必要的配置。Linux内核提供了数不胜数的功能，支持众多的硬件体系结构，这就需要用户对将要生成的内核进行裁减。内核提供了多种不同的工具来简化内核的配置，最简单的一种是字符界面下命令行工具：

make config

这个工具会依次遍历内核所有的配置项，要求用户进行逐项的选择配置。这个工具会耗费用户太多时间，除非万不得以（你的编译主机不支持其他配置工具）一般不建议使用。

用户还可以使用利用ncurse库编制的图形界面工具，这就是大名鼎鼎的：

make menuconfig

相信以前对2.4内核比较熟悉的用户一定不会陌生。当然在2.6内核中提供了更漂亮和方便的基于X11的图形配置工具：

make xconfig

当用户使用这个工具对Linux内核进行配置时，界面下方会出现这个配置项相关的帮助信息和简单描述，当你对内核配置选项不太熟悉时，建议你使用这个工具来进行内核配置。

当用户完成配置后，配置工具会自动生成.config文件，它被保存在内核代码树的根目录下。用户可以很容易找到它，当然用户也可以直接对这个文件进行简单的修改。但是当你修改过配置文件之后，你必须通过下面的命令来验证和更新配置：

make oldconfig

跟2.4版本的不同之处在于，用户不需要显示的调用make dep命令来生成依赖文件，内核会自动维护代码间的依赖关系。

当一切工作完成以后，用户只需要简单键入make，剩下所有的工作makefile就会自动替你完成了。

3 Makefile编译流程

当用户使用Linux的Makefile编译内核版本时，Makefile的编译流程如下：

Ø 使用命令行或者图形界面配置工具，对内核进行裁减，生成.config配置文件

Ø 保存内核版本信息到 include/linux/version.h

Ø 产生符号链接 include/asm,指向实际目录 include/asm-$(ARCH)

Ø 为最终目标文件的生成进行必要的准备工作

Ø 递归进入 /init 、/core、 /drivers、 /net、 /lib等目录和其中的子目录来编译生成所有的目标文件

Ø 链接上述过程产生的目标文件生成vmlinux，vmlinux存放在内核代码树的根目录下

Ø 最后根据 arch/$(ARCH)/Makefile文件定义的后期编译的处理规则建立最终的映象bootimage,包括创建引导记录、准备initrd映象和相关处理

4 Makefile关键规则和定义描述

1) 目标定义

目标定义是Makefile文件的核心部分，目标定义通知Makefile需要生成哪些目标文件、如何根据特殊的编译选项链接目标文件，同时控制哪些子目录要递归进入进行编译。

这个例子Makefile文件位于/fs/ext2目录 :

#

# Makefile for the linux ext2-filesystem routines.

#

obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2.o

ext2-y := balloc.o bitmap.o dir.o file.o fsync.o ialloc.o inode.o \

ioctl.o namei.o super.o symlink.o

ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o xattr_user.o xattr_trusted.o

ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_POSIX_ACL) += acl.o

ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_SECURITY) += xattr_security.o

ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XIP) += xip.o

这表示与ext2相关的目标文件由 ext2-y定义的文件列表组成，其中ext2-$(*)是由内核配置文件.config中的配置项决定，最终Makefi