Linux内核模块LKM编译-自制Makefile模板

     前段时间对内核的模块重新做了研究，对内核模块的编译流程也作了一定的了解，比起5年前有更深入的认识。

    根据LDD3的内核模块makefile和原理说明，我根据自己的需要做了适当的修改使得这个Makefile脚本可以方便被应用于不同的简单模块编译，并可以在模块需要编译进内核的时候直接放入内核源码目录中，脚本如下：

MODULE_NAME = hello_linux_simple
MODULE_CONFIG = CONFIG_HELLO_LINUX_SIMPLE
CROSS_CONFIG = y
# Comment/uncomment the following line to disable/enable debugging
DEBUG = y

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
# Add your debugging flag (or not) to CFLAGS
ifeq ($(DEBUG),y)

 DEBFLAGS = -O -g -DDEBUG # "-O" is needed to expand inlines
else
 DEBFLAGS = -O2
endif
ccflags-y += $(DEBFLAGS)


obj-$($(MODULE_CONFIG)) := $(MODULE_NAME).o
#for Multi-files module
$(MODULE_NAME)-objs := hello_linux_simple_dep.o ex_output.o

else

ifeq ($(CROSS_CONFIG), y)
#for Cross-compile
KERNELDIR = （内核源码路径）
ARCH = arm
#FIXME:maybe we need absolute path for different user. eg root
#CROSS_COMPILE = arm-none-linux-gnueabi-
CROSS_COMPILE = （交叉编译工具路径）
INSTALLDIR := （目标模块所安装的根文件系统路径）

else
#for Local compile
KERNELDIR = /lib/modules/$(shell uname -r)/build
ARCH = x86
CROSS_COMPILE =
INSTALLDIR := /

endif

################################
PWD := $(shell pwd)

.PHONY: modules modules_install clean

modules:
$(MAKE) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) $(MODULE_CONFIG)=m -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

modules_install: modules
$(MAKE) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) $(MODULE_CONFIG)=m -C $(KERNELDIR) INSTALL_MOD_PATH=$(INSTALLDIR) M=$(PWD) modules_install

clean:
@rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.symvers *.order .*.o.d modules.builtin
endif

    这个脚本与模块源码放置于同一个目录。针对不同的模块，只要简单的修改部分参数，使用时只需要在该目录下执行一个简单的“make”命令即可。下面我简单分析一下。

    上面的示例脚本利用了扩展的 GNU make 语法。这个 makefile 在编译内核模块的时候会要被读取 2 次。

     第一次：当从命令行执行“make”命令时，“make”会调用这个makefile。此时由于“KERNELRELEASE”变量没有被设置，所以会执行“else”的部分，也就是“modules”目标下的指令，类似我们上面讲的的编译命令“make -C $() M=$() modules”。只不过这里为了通用性添加了一些变量而已。

     第二次：当执行了上面的指令后，make 命令( 在 makefile 里参数化成 $(MAKE))就会像调用内核编译系统。再次读取这个makefile。由于内核编译系统设置了“KERNELRELEASE”变量，所以此次内核编译系统看到了“obj-$($(MODULE_CONFIG)) := $(MODULE_NAME).o”也就是类似之前我们描述的“obj-m”。这样内核的编译系统就可以完成实际的模块编译工作。

    这种模块编译Makefile只需做很小的改动就可以方便的应用于不同的模块中。对于不同的模块你可能需要修改：

MODULE_NAME =   （模块名）
MODULE_CONFIG = （在模块编译进内核时的配置选项）
CROSS_CONFIG = y（是否为交叉编译）
DEBUG = y       （是否定义调试标志）
......
$(MODULE_NAME)-objs := （若为多文件模块，则在此列出。否则用#屏蔽)
......
ifeq ($(CROSS_CONFIG), y)
#for Cross-compile
KERNELDIR = （内核源码路径）
ARCH = arm（交叉编译时，目标CPU构架名，此处为arm）
#FIXME:maybe we need absolute path for different user. eg root
#CROSS_COMPILE = arm-none-linux-gnueabi-
CROSS_COMPILE = （交叉编译工具路径及前缀）
INSTALLDIR := （目标模块所安装的根文件系统路径）

else
#for Local compile
......
ARCH = x86(这个根据本地构架可能需要修改)
......
endif

   对于这个Makefile，还有一点就是考虑到直接放入内核目录，编译进内核的情况。如果只是简单的模块，可以再次利用这个Makefile。这就是为什么上面的Makefile比较繁琐，因为他同时支持直接放入内核源码树中使用。

   假设我们将一个名为hello_linux_simple的模块编译入内核中，我们需要做的工作就是将包含以上Makefile和源码的目录拷贝到一个目录（例如drivers/misc）下，并适当修改该目录下的内核编译系统Kconfig和Makefile文件：

在（drivers/misc/）Kconfig中添加：

config HELLO_LINUX_SIMPLE
tristate "simple hello_linux module"
#	depends on
help
simple hello_linux module

由于此模块不依赖其他模块，“depends on”就可以屏蔽了。

在（drivers/misc/）Makefile中添加：

obj-$(CONFIG_HELLO_LINUX_SIMPLE)	+= hello_linux_simple/

注意：上面的蓝字必须要和模块源码Makefile中的MODULE_CONFIG的值一致。

文件修改好后，就可以配置内核了。在内核的make menuconfig中，我们可以看到：

Device Drivers  -→
[*] Misc devices  --->
< >   simple hello_linux module

既可以用“M”编译成模块，也可以用“Y”编译进内核中。

关于调试选项DEBUG     上面定义了DEBUG=y的选项，是为了在调试的时候启用pr_debug和pr_devel宏，这些宏是printk的封装（参见《内核日志及printk结构浅析》），或者可以开启其他依赖DEBUG定义的宏。这样在调试结束之后就可以方便的通过屏蔽#DEBUG=y来关闭调试信息的输出，不产生调试信息代码。

    对于以上的模板，是我个人根据自己的需要修改的，如果有改进意见的朋友，欢迎提出意见，感激不尽~~~~