目标:
通过分析makefile,明白make uImage如何编译内核
把整个内核的makefile分成三类(makefile资料文档在linux-2.6.22.6/Documentation/build/makefiles.txt)
<1>各级子目录makefile（每个子目录都有makefile）
<2>/arch/arm/Makefile（架构相关的makefile）
<3>顶层目录makefile
在顶层目录makefile中auto.conf和/arch/arm/Makefile又被包含在其中，如下所示:
413 include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
443 include include/config/auto.conf
1.分析子目录makefile, 随便打开一个子目录makefile，可以看到类似的内容：
obj-y += mem.o random.o tty_io.o n_tty.o tty_ioctl.o
obj-m += s3c24xx_leds.o
obj-m += s3c24xx_buttons.o
obj-m += ker_rw.o
obj-$(CONFIG_LEGACY_PTYS) += pty.o
obj-$(CONFIG_UNIX98_PTYS) += pty.o
在makefile资料文档中得到(linux-2.6.22.6/Documentation/build/makefiles.txt)
40 --- 3.2 Built-in object goals - obj-y
41~59 ....
60 Example:
61 #drivers/isdn/i4l/Makefile
62 # Makefile for the kernel ISDN subsystem and device drivers.
63 # Each configuration option enables a list of files.
64 obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
65 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
从上面第40行得出要追加built-in.o文件(编译进内核)时,使用obj-y
例如: obj-y += isdn.o
obj-y+= isdn_bsdcomp.o
167 --- 3.3 Loadable module goals - obj-m
168~188 ...
189 Example:
190 #drivers/isdn/i4l/Makefile
191 obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
192 isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o
从上面第167行得出加载模块.ok文件时,使用obj-m
例如: obj-m += isdn.o
isdn-objs: = isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o
最后编译成isdn.ko模块文件
所以
在配置文件auto.conf中CONFIG_XXX=y， 那么编译时,源码.o文件会被Makefile追加到built-in.o文件,供给顶层Makefile生成内核
在配置文件auto.conf中CONFIG_XXX=m，那么编译时, 源码.o文件会被Makefile编译成模块XXX.ko文件；
在配置文件auto.conf中CONFIG_XXX=n， 那么编译时,对应的源码文件不会被makefile编译；
2分析./arch/arm/Makefile（ARM架构makefile）
首先在./arch/arm/Makefile文件第227行得到:
227 zImage Image xipImage bootpImage uImage: vmlinux
228 $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) MACHINE=$(MACHINE) $(boot)/$@
得出uImage等5个目标的生成都是依赖于vmlinux(vmlinux位于顶层makefile,其中vmlinux 指未压缩的内核，不能直接加载)
由于,我们在顶层目录下执行make uImage,但是uImage在./arch/arm/Makefile,
在顶层makefile中第413行可以看到:
413 include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
由于打上补丁后, SRCARCH=arm
所以这个./arch/arm/Makefile被顶层makefile包含,然后调用了./arch/arm/Makefile中的uImage
3 分析顶层目录Makefile
3.1 顶层vmlinux生成过程
在顶层目录makefile中第484行得出:
484 all: vmlinux
其中,all就是直接 make 指令编译内核,显然make uImage和make都依赖于vmlinux(内核)
然后在746得到出vmlinux生成步骤:
746 vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) $(kallsyms.o) FORCE
3.1.1 接下来分析顶层vmlinux依赖文件
可以看出vmlinux依赖于:
vmlinux-lds： 链接脚本
vmlinux-init： 初始化相关的代码
vmlinux-main：核心代码
kallsyms.o： 变量
这些依赖在顶层Makefile中608行处定义：
608 vmlinux-init := $(head-y) $(init-y) // head-y:头文件 init-y:初始化文件
609 vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y) // core-y:核心文件libs-y:库文件 drivers-y:驱动文件net-y:网络文件
611 vmlinux-lds := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds // arch/arm/kernel/vmlinux.lds链接脚本
逐个分析：
(1) vmlinux-lds
因为我们是使用的arm架构,$(SRCARCH) = arm
因此 vmlinux-lds :=arch/arm/kernel/vmlinux.lds
首先查看arch/arm/kernel/vmlinux.lds文件
如下所示,在288行处设置了内核运行在虚拟地址0Xc0008000处，接下来按顺序存放vmlinux的依赖文件
SECTIONS
{
. = (0xc0000000) + 0x00008000; //设置内核运行地址
.text.head : {
_stext = .;
_sinittext = .;
*(.text.head) //存放.text.head段
}
.init : {
*(.init.text) //存放.init.text段
... ...
(2) vmlinux-init
head-y在/arch/arm/makefile中94行处定义：
94 head-y := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o
由于MMUEXT没有定义 ，所以变量head-y 应为
head-y := arch/arm/kernel/head.o arch/arm/kernel/init_task.o
init-y在顶层makefile中427行中定义：
427 init-y := init/
然后在532行中修改init-y
532 init-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y))
这里的patsubst 是实现匹配替换的，在这里将$(init-y) 中的 / 替换为'/built-in.o' 。
所以变量init-y 应为
init-y := init/built-in.o
因此 vmlinux-init := arch/arm/kernel/head.o arch/arm/kernel/init_task.o init/built-in.o
(3) vmlinux-main
core-y 在顶层Makefile中438行定义,在562行处追加,在574行处修改:
438 core-y := usr/
562 core-y += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/
574 core-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(core-y)) //将$(core-y)中的 的/ 替换为'/built-in.o' 。
所以变量core-y 应为
core-y := usr/ built-in.o kernel/ built-in.o mm/ fs/ built-in.o ipc/ built-in.o security/ built-in.o crypto/ built-in.o block/ built-in.o
libs-y 在顶层Makefile中437行定义,然后后面577行进行修改:
437 libs-y := lib/
577 libs-y1 := $(patsubst %/, %/lib.a, $(libs-y)) // libs-y1:= lib/ lib.a
578 libs-y2 := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y)) // libs-y2:= lib/ built-in.o
579 libs-y := $(libs-y1) $(libs-y2) // libs-y:= lib/ lib.a lib/ built-in.o
所以变量libs-y 应为
libs-y:= lib/ lib.a lib/ built-in.o
core-y 在顶层Makefile中435行定义,在574行处修改:
435 drivers-y := drivers/ sound/
475 drivers-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(drivers-y)
所以变量drivers-y 应为
drivers-y := drivers/ built-in.o sound/ built-in.o
net-y 在顶层Makefile中436行定义,在575行处修改:
436 net-y := net/
576 net-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(net-y))
所以变量net-y 应为
net-y := net/ built-in.o
因此 vmlinux-main ：= usr/ built-in.o kernel/ built-in.o mm/ fs/ built-in.o ipc/ built-in.o security/ built-in.o crypto/ built-in.o block/ built-in.o
lib/ lib.a lib/ built-in.o
drivers/ built-in.o sound/ built-in.o
net/ built-in.o
vmlinux的依赖文件分析完毕
3.1.2 顶层vmlinux生成规则分析
直接make uImage V=1通过，从串口上分析
(1)首先rm vmlinux 删除目标文件，再make uImage v=1 (V=1表示显示详细编译过程 )
如上图, 主要通过arm-linux-ld连接选项，通过vmlinux.lds链接脚本对内存的地址设置,然后将 顶层vmlinux依赖文件分析出来的所有文件按一定顺序布局并输出vmlinux文件 （arm-linux-ld使用参考:http://www.cnblogs.com/lifexy/p/7065175.html）