為了優化make過程，減少不必要的重新編繹，Linux開發了專用的mkdep工具，用它來取代gcc來生成.depend文件。mkdep在處理源文件時，忽略linux/config.h這樣的頭文件，識別源文件宏指令中具有＂CONFIG_＂特征的行。例如，如果有＂#ifdef CONFIG_SMP＂這樣的行，它就會在.depend文件中輸出$(wildcard /usr/src/linux/include/config/smp.h)。
include/config/下的文件是另一個工具split-include從autoconf.h中生成，它利用autoconf.h中的CONFIG_標記，生成與mkdep相對應的文件。例如，如果autoconf.h中有＂#undef CONFIG_SMP＂這一行，它就生成include/config/smp.h文件，內容為＂#undef CONFIG_SMP＂。這些文件名只在.depend文件中出現，內核源文件是不會嵌入它們的。每配置一次內核，運行split-include一次。split-include會檢查舊的子文件的內容，確定是不是要更新它們。這樣，不管autoconf.h修改日期如何，只要其配置不變，make就不會重新編繹內核。
如果系統的編繹選項發生了變化，Linux也能進行增量編繹。為了做到這一點，make每編繹一個源文件時生成一個flags文件。例如編繹sched.c時，會在相同的目錄下生成隱含的.sched.o.flags文件。它是Makefile的一個片斷，當make進入某個子目錄編繹時，會搜索其中的flags文件，將它們嵌入到Makefile中。這些flags代碼測試當前的編繹選項與原來的是不是相同，如果相同，就將自已對應的目標文件加入FILES_FLAGS_UP_TO_DATE列表，然後，系統從編繹對象表中刪除它們，得到FILES_FLAGS_CHANGED列表，最後，將它們設為目標進行更新。
下一步准備逐步深入的剖析Makefile代碼。
========================================== Makefile解讀之二: sub-make ========================================== Linux各級內核源代碼的子目錄下都有Makefile，大多數Makefile要嵌入主目錄下的Rule.make，Rule.make將識別各個Makefile中所定義的一些變量。變量obj-y表示需要編繹到內核中的目標文件名集合，定義O_TARGET表示將obj-y連接為一個O_TARGET名稱的目標文件，定義L_TARGET表示將obj-y合並為一個L_TARGET名稱的庫文件。同樣obj-m表示需要編繹成模塊的目標文件名集合。如果還需進行子目錄make，則需要定義subdir-y和subdir-m。在Makefile中，用＂obj-$(CONFIG_BINFMT_ELF) += binfmt_elf.o＂和＂subdir-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2＂這種形式自動為obj-y、obj-m、subdir-y、subdir-m添加文件名。有時，情況沒有這麼單純，還需要使用條件語句個別對待。Makefile中還有其它一些變量，如mod-subdirs定義了subdir-m以外的所有模塊子目錄。
Rules.make是如何使make進入子目錄的呢? 先來看subdir-y是如何處理的，在Rules.make中，先對subdir-y中的每一個文件名加上前綴＂_subdir_＂再進行排序生成subdir-list集合，再以它作為目標集，對其中每一個目標產生一個子make，同時將目標名的前綴去掉得到子目錄名，作為子make的起始目錄參數。subdir-m與subdir-y類似，但情況稍微復雜一些。由於subdir-y中可能有模塊定義，因此利用mod-subdirs變量將subdir-y中模塊目錄提取出來，再與subdir-m合成一個大的MOD_SUB_DIRS集合。subdir-m的目標所用的前綴是＂_modsubdir_＂。
一點說明，子目錄中的Makefile與Rules.make都沒有嵌入.config文件，它是通過主Makefile向下傳遞MAKEFILES變量完成的。MAKEFILES是make自已識別的一個變量，在執行新的Makefile之前，make會首先加載MAKEFILES所指的文件。在主Makefile中它即指向.config。
========================================== Makefile解讀之三: 模塊的版本化處理 ========================================== 模塊的版本化是內核與模塊接口之間進行嚴格類型匹配的一種方法。當內核配置了CONFIG_MODVERSIONS之後，make dep操作會在include/linux/modules/目錄下為各級Makefile中export-objs變量所對應的源文件生成擴展名為.ver的文件。
例如對於kernel/ksyms.c，make用以下命令生成對應的ksyms.ver：
gcc -E -D__KERNEL__ -D__GENKSYMS__ ksyms.c | /sbin/genksyms -k 2.4.1 >; ksyms.ver
-D__GENKSYMS__的作用是使ksyms.c中的EXPORT_SYMBOL宏不進行擴展。genksyms命令識別EXPORT_SYMBOL()中的函數名和對應的原型，再根據其原型計算出該函數的版本號。
例如ksyms.c中有一行： EXPORT_SYMBOL(kmalloc); kmalloc原型是： void *kmalloc(size_t, int); genksyms程序對應的輸出為： #define __ver_kmalloc 93d4cfe6 #define kmalloc _set_ver(kmalloc) 在內核符號表和模塊中，kmalloc將變成kmalloc_R93d4cfe6。
在生成完所有的.ver文件後，make將重建include/linux/modversions.h文件，它包含一系列#include指令行嵌入各個.ver文件。在編繹內核本身export-objs中的文件時，make會增加一個＂-DEXPORT_SYMTAB＂編繹標志，它使源文件嵌入modversions.h文件，將EXPORT_SYMBOL宏展開中的函數名字符串進行版本名擴展；同時，它也定義_set_ver()宏為一空操作，使代碼中的函數名不受其影響。 在編繹模塊時，make會增加＂-include=linux/modversion.h -DMODVERSIONS＂編繹標志，使模塊中代碼的函數名得到相應版本擴展。
由於生成.ver文件比較費時，make還為每個.ver創建了一個後綴為.stamp時戳文件。在make dep時，如果其.stamp文件比源文件舊才重新生成.ver文件，否則只是更新.stamp文件時戳。另外，在生成.ver和modversions.h文件時，make都會比較新文件和舊文件的內容，保持它們修改時間為最舊。
========================================== Makefile解讀之四： Rules.make的注釋 ==========================================
CODE:[Copy to clipboard]# # This file contains rules which are shared between multiple Makefiles. #
# # False targets. # # .PHONY: dummy
# # Special variables which should not be exported # # 取消這些變量通過環境向make子進程傳遞。 unexport EXTRA_AFLAGS # as 的開關 unexport EXTRA_CFLAGS # cc 的開關 unexport EXTRA_LDFLAGS # ld 的開關 unexport EXTRA_ARFLAGS # ar 的開關 unexport SUBDIRS # unexport SUB_DIRS # 編繹內核需進入的子目錄，等於subdir-y unexport ALL_SUB_DIRS # 所有的子目錄 unexport MOD_SUB_DIRS # 編繹模塊需進入的子目錄 unexport O_TARGET # ld合並的輸出對象 unexport ALL_MOBJS # 所有的模塊名
unexport obj-y # 編繹成內核的文件集 unexport obj-m # 編繹成模塊的文件集 unexport obj-n # unexport obj- # unexport export-objs # 需進行版本處理的文件集 unexport subdir-y # 編繹內核所需進入的子目錄 unexport subdir-m # 編繹模塊所需進入的子目錄 unexport subdir-n unexport subdir-
# # Get things started. # first_rule: sub_dirs $(MAKE) all_targets
# 在內核編繹子目錄中過濾出可以作為模塊的子目錄。 both-m := $(filter $(mod-subdirs), $(subdir-y)) SUB_DIRS := $(subdir-y) # 求出總模塊子目錄 MOD_SUB_DIRS := $(sort $(subdir-m) $(both-m)) # 求出總子目錄 ALL_SUB_DIRS := $(sort $(subdir-y) $(subdir-m) $(subdir-n) $(subdir-))
# # Common rules # # 將c文件編繹成匯編文件的規則，$@為目標對象。 %.s: %.c $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -S $< -o $@ # 將c文件生成預處理文件的規則。 %.i: %.c $(CPP) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) $< >; $@ # 將c文件編繹成目標文件的規則，$; $(dir $@)/.$(notdir $@).flags # 匯編文件生成目標文件的規則。 %.o: %.s $(AS) $(AFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) -o $@ $<
# Old makefiles define their own rules for compiling .S files, # but these standard rules are available for any Makefile that # wants to use them. Our plan is to incrementally convert all # the Makefiles to these standard rules. -- rmk, mec
ifdef USE_STANDARD_AS_RULE # 匯編文件生成預處理文件的標准規則。 %.s: %.S $(CPP) $(AFLAGS) $(EXTRA_AFLAGS) $(AFLAGS_$@) $< >; $@ # 匯編文件生成目標文件的標准規則。 %.o: %.S $(CC) $(AFLAGS) $(EXTRA_AFLAGS) $(AFLAGS_$@) -c -o $@ $<
endif # c文件生成調試列表文件的規則，$*擴展為目標的主文件名。 %.lst: %.c $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -g -c -o $*.o $< $(TOPDIR)/scripts/makelst $* $(TOPDIR) $(OBJDUMP) # # # all_targets: $(O_TARGET) $(L_TARGET)
# # Rule to compile a set of .o files into one .o file # ifdef O_TARGET $(O_TARGET): $(obj-y) rm -f $@ # $^擴展為全部依賴對象，如果obj-y為空就生成一個同名空的庫文件。 ifneq "$(strip $(obj-y))" "" $(LD) $(EXTRA_LDFLAGS) -r -o $@ $(filter $(obj-y), $^) else $(AR) rcs $@ endif # 生成flags文件的shell語句。 @ ( \ echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(EXTRA_LDFLAGS) $(obj-y))),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(EXTRA_LDFLAGS) $$(obj-y))))' ; \ echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \ echo 'endif' \ ) >; $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif # O_TARGET
# # Rule to compile a set of .o files into one .a file # # 將obj-y組合成庫L_TARGET的方法。 ifdef L_TARGET $(L_TARGET): $(obj-y) rm -f $@ $(AR) $(EXTRA_ARFLAGS) rcs $@ $(obj-y) @ ( \ echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(EXTRA_ARFLAGS) $(obj-y))),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(EXTRA_ARFLAGS) $$(obj-y))))' ; \ echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \ echo 'endif' \ ) >; $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif
# # This make dependencies quickly # # wildcard為查找目錄中的文件名的宏。 fastdep: dummy $(TOPDIR)/scripts/mkdep $(wildcard *.[chS] local.h.master) >; .depend ifdef ALL_SUB_DIRS # 將ALL_SUB_DIRS中的目錄名加上前綴_sfdep_作為目標運行子make，並將ALL_SUB_DIRS 通過 # 變量_FASTDEP_ALL_SUB_DIRS傳遞給子make。 $(MAKE) $(patsubst %,_sfdep_%,$(ALL_SUB_DIRS)) _FASTDEP_ALL_SUB_DIRS="$(ALL_SUB_DIRS)" endif
ifdef _FASTDEP_ALL_SUB_DIRS # 與上一段相對應，定義子目錄目標，並將目標名還原為目錄名，進入該子目錄make。 $(patsubst %,_sfdep_%,$(_FASTDEP_ALL_SUB_DIRS)): $(MAKE) -C $(patsubst _sfdep_%,%,$@) fastdep endif
# # A rule to make subdirectories # # 下面2段完成內核編繹子目錄中的make。 subdir-list = $(sort $(patsubst %,_subdir_%,$(SUB_DIRS))) sub_dirs: dummy $(subdir-list)
ifdef SUB_DIRS $(subdir-list) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _subdir_%,%,$@) endif
# # A rule to make modules # # 求出有效的模塊文件表。 ALL_MOBJS = $(filter-out $(obj-y), $(obj-m)) ifneq "$(strip $(ALL_MOBJS))" "" # 取主目錄TOPDIR到當前目錄的路徑。 PDWN=$(shell $(CONFIG_SHELL) $(TOPDIR)/scripts/pathdown.sh) endif
unexport MOD_DIRS MOD_DIRS := $(MOD_SUB_DIRS) $(MOD_IN_SUB_DIRS) # 編繹模塊時，進入模塊子目錄的方法。 ifneq "$(strip $(MOD_DIRS))" "" .PHONY: $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS)) $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS)) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _modsubdir_%,%,$@) modules # 安裝模塊時，進入模塊子目錄的方法。 .PHONY: $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS)) $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS)) : dummy $(MAKE) -C $(patsubst _modinst_%,%,$@) modules_install endif
# make modules 的入口。 .PHONY: modules modules: $(ALL_MOBJS) dummy \ $(patsubst %,_modsubdir_%,$(MOD_DIRS))
.PHONY: _modinst__ # 拷貝模塊的過程。 _modinst__: dummy ifneq "$(strip $(ALL_MOBJS))" "" mkdir -p $(MODLIB)/kernel/$(PDWN) cp $(ALL_MOBJS) $(MODLIB)/kernel/$(PDWN) endif
# make modules_install 的入口，進入子目錄安裝。 .PHONY: modules_install modules_install: _modinst__ \ $(patsubst %,_modinst_%,$(MOD_DIRS))
# # A rule to do nothing # dummy:
# # This is useful for testing # script: $(SCRIPT)
# # This sets version suffixes on exported symbols # Separate the object into "normal" objects and "exporting" objects # Exporting objects are: all objects that define symbol tables # ifdef CONFIG_MODULES # list-multi列出那些由多個文件復合而成的模塊； # 從編繹文件表和模塊文件表中過濾出復合模塊名。 multi-used := $(filter $(list-multi), $(obj-y) $(obj-m)) # 取復合模塊的構成表。 multi-objs := $(foreach m, $(multi-used), $($(basename $(m))-objs)) # 求出需進行編譯的總模塊表。 active-objs := $(sort $(multi-objs) $(obj-y) $(obj-m))
ifdef CONFIG_MODVERSIONS ifneq "$(strip $(export-objs))" "" # 如果有需要進行版本化的文件。 MODINCL = $(TOPDIR)/include/linux/modules
# The -w option (enable warnings) for genksyms will return here in 2.1 # So where has it gone? # # Added the SMP separator to stop module accidents between uniprocessor # and SMP Intel boxes - AC - from bits by Michael Chastain #
ifdef CONFIG_SMP genksyms_smp_prefix := -p smp_ else genksyms_smp_prefix := endif # 從源文件計算版本文件的規則。 $(MODINCL)/%.ver: %.c @if [ ! -r $(MODINCL)/$*.stamp -o $(MODINCL)/$*.stamp -ot $< ]; then \ echo '$(CC) $(CFLAGS) -E -D__GENKSYMS__ $; [email protected]'; \ $(CC) $(CFLAGS) -E -D__GENKSYMS__ $< \ | $(GENKSYMS) $(genksyms_smp_prefix) -k $(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL) >; [email protected]; \ if [ -r $@ ] && cmp -s $@ [email protected]; then echo $@ is unchanged; rm -f [email protected]; \ else echo mv [email protected] $@; mv -f [email protected] $@; fi; \ fi; touch $(MODINCL)/$*.stamp # 將版本處理源文件的擴展名改為.ver，並加上完整的路徑名，它們依賴於autoconf.h?br>;?br>;$(addprefix $(MODINCL)/,$(export-objs:.o=.ver)): $(TOPDIR)/include/linux/autoconf.h
# updates .ver files but not modversions.h # 通過fastdep，逐個生成export-objs對應的版本文件。 fastdep: $(addprefix $(MODINCL)/,$(export-objs:.o=.ver))
# updates .ver files and modversions.h like before (is this needed?) # make dep過程的入口 dep: fastdep update-modverfile
endif # export-objs
# update modversions.h, but only if it would change # 刷新版本文件的過程。 update-modverfile: @(echo "#ifndef _LINUX_MODVERSIONS_H";\ echo "#define _LINUX_MODVERSIONS_H"; \ echo "#include ;"; \ cd $(TOPDIR)/include/linux/modules; \ for f in *.ver; do \ if [ -f $$f ]; then echo "#include ;"; fi; \ done; \ echo "#endif"; \ ) >; $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp @if [ -r $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h ] && cmp -s $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp; then \ echo $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h was not updated; \ rm -f $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp; \ else \ echo $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h was updated; \ mv -f $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h.tmp $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h; \ fi $(active-objs): $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h
else # 如果沒有配置版本化，modversions.h的內容。 $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h: @echo "#include ;" >; $@
endif # CONFIG_MODVERSIONS
ifneq "$(strip $(export-objs))" "" # 版本化目標文件的編繹方法。 $(export-objs): $(export-objs:.o=.c) $(TOPDIR)/include/linux/modversions.h $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB -c $(@:.o=.c) @ ( \ echo 'ifeq ($(strip $(subst $(comma),:,$(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB)),$$(strip $$(subst $$(comma),:,$$(CFLAGS) $$(EXTRA_CFLAGS) $$(CFLAGS_$@) -DEXPORT_SYMTAB)))' ; \ echo 'FILES_FLAGS_UP_TO_DATE += $@' ; \ echo 'endif' \ ) >; $(dir $@)/.$(notdir $@).flags endif
endif # CONFIG_MODULES
# # include dependency files if they exist # # 嵌入源文件之間的依賴關系。 ifneq ($(wildcard .depend),) include .depend endif # 嵌入頭文件之間的依賴關系。 ifneq ($(wildcard $(TOPDIR)/.hdepend),) include $(TOPDIR)/.hdepend endif
# # Find files whose flags have changed and force recompilation. # For safety, this works in the converse direction: # every file is forced, except those whose flags are positively up-to-date. # # 已經更新過的文件列表。 FILES_FLAGS_UP_TO_DATE :=
# For use in expunging commas from flags, which mung our checking. comma = , # 將當前目錄下所有flags文件嵌入。 FILES_FLAGS_EXIST := $(wildcard .*.flags) ifneq ($(FILES_FLAGS_EXIST),) include $(FILES_FLAGS_EXIST) endif # 將無需更新的文件從總的對象中刪除。 FILES_FLAGS_CHANGED := $(strip \ $(filter-out $(FILES_FLAGS_UP_TO_DATE), \ $(O_TARGET) $(L_TARGET) $(active-objs) \ ))
# A kludge: .S files don't get flag dependencies (yet), # because that will involve changing a lot of Makefiles. Also # suppress object files explicitly listed in $(IGNORE_FLAGS_OBJS). # This allows handling of assembly files that get translated into # multiple object files (see arch/ia64/lib/idiv.S, for example). # # 將由匯編文件生成的目件文件從FILES_FLAGS_CHANGED刪除。 FILES_FLAGS_CHANGED := $(strip \ $(filter-out $(patsubst %.S, %.o, $(wildcard *.S) $(IGNORE_FLAGS_OBJS)), \ $(FILES_FLAGS_CHANGED))) # 將FILES_FLAGS_CHANGED設為目標。 ifneq ($(FILES_FLAGS_CHANGED),) $(FILES_FLAGS_CHANGED): dummy endif ;
摘自：http://www.linuxforum.net