二、编译内核镜像过程
1、编译过程中涉及到到文件:
/Makefile 编译产生顶层vmlinux镜像文件
/scripts/Kbuild.include make过程中到一些基本定义
/scripts/Makefile.lib 编译内核时用到到函数库文件
/scripts/Makefile.build 内核编译到相关命令文件
/arch/arm/Makefile 这个是体系结构相关makefile文件
/arch/arm/Kconfig 内核编译到配置文件
/arch/arm/boot/Makefile 生成uImage,zImage,Image到编译文件
/arch/arm/boot/compressed/Makefile 生成最终vmlinux到编译文件
/arch/arm/mach-sep4020/Makefile SEP4020系统结构的编译文件
2、编译过程解析;
2.1 /include/linux/autoconfig.h的产生:
在顶层Makefile的487行有相应的编译命令,这个就是把我们顶层的.config文件转变成相应的系统的autoconfig.h文件,而在/include/linux/config.h中有这么一句:
#include
以后在c文件中会包含这个/include/linux/config.h头文件的,也即包含了linux/autoconf.h文件
2.2、vmlinux的依赖关系
2.2.1在/Makefile中的298行
# We need some generic definitions
include $(srctree)/scripts/Kbuild.include
包含了scripts/Kbuild.include文件,在这里定义了大量的函数和变量,供顶层makefile和其他makefile文件使用。
2.2.2在顶层makefile文件的第175行,包含了arch/arm/Makefile。这个是体系结构相关makefile文件。它定义了体系结构相关的一些变量及规则。
下面这个地方将/arch/arm/Makefile文件引入
2.2.3当执行”make”时,arch/arm/Makefile中的499行的规则将是make遇到的第一个规则:
all: vmlinux
export KBUILD_IMAGE ?= vmlinux(变量赋值)
2.2.4vmlinux目标的规则在顶层Makefile的第741行定义。
vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) $(kallsyms.o) FORCE
$(call if_changed_rule,vmlinux__)
$(Q)rm -f .old_version
2.2.5这里涉及到几个变量,先看看这几个变量的定义,前三个变量分别在顶层Makefile的605、606、608行定义。
2.2.6其中head-y在arch/arm/Makefile中第72行定义,
head-y := arch/arm/kernel/head.o arch/arm/kernel/init_task.o
2.2.7 init-y在顶层makefile的462行定义
后又在第567行进行处理
init-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y))
这里的$(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y)) 这个语句就是将init/ 下的所有c文件编译成目标文件build-in.o
所以变量init-y应为
init-y := init/built-in.o
因此
vmlinux-init := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o init/built-in.o
同理,其他几个变量也可通过类似方法进行分析,这里不一一分析了。
2.5vmlinux-init这个变量的产生构建规则在顶层Makefile 747行定义:
$(sort $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)) $(vmlinux-lds): $(vmlinux-dirs) ;
这里是一个空命令的规则。空命令行可以防止make在执行时试图为重建这个目标去查找隐含命令。其依赖为vmlinux-dirs,这个变量在顶层Makefile第561行定义:
这个变量指定了一系列要进入的下层目录。他的规则在顶层Makefile第757行定义
$(vmlinux-dirs): prepare scripts
$(Q)$(MAKE) $(build)=$@
这里的两个依赖就不分析了,主要看一下这个规则的命令,build和$@变量展开后如下
$(Q)$(MAKE) -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build \
obj =$(vmlinux-dirs)
这里会再一次进入scripts/Makefile.build执行82行规则
__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
$(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m)) \
$(subdir-ym) $(always)
@:
$(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target))表示若KBUILD_BUILTIN定义了,则整个表达式为$(builtin-target)
因为KBUILD_BUILTIN在顶层Makefile 195行中被初始化为1,所以这个规则的依赖有一个builtin-target变量。这个变量在scripts/Makefile.build的77行定义
ifneq ($(strip $(obj-y) $(obj-m) $(obj-n) $(obj-) $(lib-target)),)
builtin-target := $(obj)/built-in.o
endif
(strip用法:strip <选项> 输入文件 作用:从文件中删除符号和节)
变量obj就是vmlinux-dirs变量指定的目录,这在前面说到的。所以这里会构建$(vmlinux-dirs)/built-in.o目标,在scripts/Makefile.build文件的251行开始,有这个目标的规则及命令的定义
scripts/Makefile.build在第15行开始包含了vmlinux-dirs变量指定目录中的Makefile文件,在这些makefile文件中会指定obj-y变量,它指定的都是一些*.o目标文件,
这些*.o文件的生成方法由scripts/Makefile.build文件192行的模式规则指定
%.o: %.c FORCE
$(call cmd,force_checksrc)
$(call if_changed_rule,cc_o_c)
这个就是我们看到的编译各个目录下.o目标文件的过程,这个中间在182行中:
$(if $($(quiet)cmd_cc_o_c),echo ' $(call escsq,$($(quiet)cmd_cc_o_c))';) \(其中的分号表示不显示命令执行)
这个就会在屏幕上输出编译的信息:
CC net/ipv4/devinet.o
通过上面这一系列的步骤,就编译链接出由变量vmlinux-init指定的目标,vmlinux-main变量指定的目标的构建与此类似。
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