linux设备驱动makefile入门解析

以下内容仅作参考，能力有限，如有错误还请纠正。+ t) P  B- R& P8 W
对于一个普通的linux设备驱动模块，以下是一个经典的makefile代码，使用下面这个makefile可以
% x2 }( h4 k2 v7 p. @, B. s7 q完成大部分驱动的编译，使用时只需要修改一下要编译生成的驱动名称即可。只需修改obj-m的值。

' \' Q* F/ C4 z2 f
ifneq ($(KERNELRELEASE),)( a# N: _# N+ o. e; n, w6 b
obj-m:=hello.o
$ @7 ^( w. A# y( C$ z  V, Velse
+ ^, E3 k+ \. A2 [+ T  }) d#generate the path6 ?! [0 z$ E% f" d. R+ ?5 |
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
# [( |2 A8 b% g# Z; r+ b#the absolute path) i, w9 V, m3 V6 r
LINUX_KERNEL_PATH:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
, V% P. }1 Q# m% D9 A6 a#complie object7 ~: Y" E7 d! S, q
default:
+ B' k0 ~' t3 P/ Q2 ]. N( E! Bmake -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules1 A$ r. q: g& J) K* S' F+ T/ q! U$ h
clean:
2 e! ^! u4 c4 ~make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean* x% g: r3 X- J( |7 Q0 O7 O5 s
endif

6 M2 v6 Z- z" @" P- w
说明：, m. P( N+ P3 e! A7 Q: S
当我们在模块的源代码目录下运行make时，make是怎么执行的呢？
  L3 e4 e. }1 ~( h% K假设模块的源代码目录是/home/study/prog/mod/hello/下。
5 c: P; n+ s1 Y* y( n  G先说明以下makefile中一些变量意义：
/ k1 k4 f8 w  @* c5 H$ D8 w（1）KERNELRELEASE在linux内核源代码中的顶层makefile中有定义) b6 o2 w. {5 e5 L# g9 c
（2）shell pwd会取得当前工作路径/ `5 y8 o  @" _
（3）shell uname -r会取得当前内核的版本号
% X3 S# o$ j( l# Z! h$ T（4）LINUX_KERNEL_PATH变量便是当前内核的源代码目录。/ O9 Q0 N0 _+ k0 r, v$ Y6 n
关于linux源码的目录有两个，分别为"/lib/modules/$(shell uname -r)/build"和"/usr/src/linux-header-$(shell uname -r)/"，
: r% _2 C% y3 \* K: c' G: r' b但如果编译过内核就会知道，usr目录下那个源代码一般是我们自己下载后解压的，而lib目录下的则是在编译时自动copy过去的，
# @5 o- b2 @2 x3 l2 M9 V9 Y/ q两者的文件结构完全一样，因此有时也将内核源码目录设置成/usr/src/linux-header-$(shell uname -r)/。关于内核源码目录
5 m, D3 G5 m2 ?% I0 a可以根据自己的存放位置进行修改。) G* m" u3 N& w  l" C+ m
（5）make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules5 J* s& T$ g. G1 I
这就是编译模块了：首先改变目录到-C选项指定的位置（即内核源代码目录），其中保存有内核的顶层makefile；
# }" z: `9 G. `+ q8 ^M=选项让该makefile在构造modules目标之前返回到模块源代码目录；然后，modueles目标指向obj-m变量中设定的模块；2 r6 }! c. X7 X1 e. k4 a! q% J6 Q1 r
在上面的例子中，我们将该变量设置成了hello.o。

按照顺序分析以下make的执行步骤：! L' @+ J; t8 h) H" F
在模块的源代码目录下执行make，此时，宏“KERNELRELEASE”没有定义，因此进入else。: Y2 L# w8 p: o. m  Z
由于make 后面没有目标，所以make会在Makefile中的第一个不是以.开头的目标作为默认的目标执行。
( b: e$ Z9 J5 l) ]: F5 V于是default成为make的目标。" S4 P% ]8 f" @4 ]6 m$ n
make会执行 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules ,假设当前内核版本是2.6.13-study,
4 V. U, V# l$ i# t8 A7 j所以$(shell uname -r)的结果是 2.6.13-study ，这里实际运行的是9 R, a7 ~4 D% _' z! K, Z# M
make -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/study/prog/mod/hello/ modules

: G5 v4 x9 N2 s4 j6 y$ y' T1 B
-C 表示到存放内核的目录执行其makefile，在执行过程中会定义KERNELRELEASE，) C0 g1 @% t1 L
然后M=$(CURDIR)表示返回到当前目录，再次执行makefile，modules表示编译成模块的意思。( ~! Y+ y" j9 x( B9 {
而此时KERNELRELEASE已定义，则会执行obj-m += hello.o，表示会将hello_world.o目标编译成.ko模块。
) S# \% ?$ }  v5 |若有多个源文件，则采用如下方法：6 a5 O3 J* }6 b7 u+ L8 p
obj-m := hello.o7 o; g: o8 E8 \
hello-objs := file1.o file2.o file3.o, Q2 u9 w4 R$ i' ]& r( {  l) j! V1 g
关于make modules的更详细的过程可以在内核源码目录下的scripts/Makefile.modpost文件的注释 中找到。

7 ?4 O* E0 e7 |3 N如果把hello模块移动到内核源代码中。例如放到/usr/src/linux/driver/中， KERNELRELEASE就有定义了。
. c7 {+ z. @: B% m! o; d在/usr/src/linux/Makefile中有KERNELRELEASE=$(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)$(LOCALVERSION)。
- }+ u  Z+ d# {* Z这时候，hello模块也不再是单独用make编译，而是在内核中用make modules进行编译，此时驱动模块便和内核编译在一起。- ^" b4 i/ U! ?3 C$ O' n' r- c0 H
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make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules //执行的命令，该命令是make modules命令的扩展，-C选项的作用是指将当前的工作目录转移到指定的目录，即（KDIR）目录，程序到（pwd）当前目录查找模块源码，将其编译，生成.ko文件。

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modules:: e$ n8 f- r! F; c
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

这句是Makefile的规则：这里的$(MAKE)就相当于make，-C 选项的作用是指将当前工作目录转移到你所指定的位置。“M=”选项的作用是，当用户需要以某个内核为基础编译一个外部模块的话，需要在make modules 命令中加入“M=dir”，程序会自动到你所指定的dir目录中查找模块源码，将其编译，生成KO文件。

---------------------------------------------------我是分割线------------------------------------------------------------

新的内核模块编程中的make命令里有个M选项，如下：
% L. Q# I# N9 r: T- n- n4 Q4 wmake -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
/ U- P) p- H0 P+ Y6 n. e5 tM=$(PWD) 意思是返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile。 2 m# w! z5 `: U* `0 a+ r! }, K
请参考：( N' k4 X7 N7 d; t# F  e, b
从 2.4 到 2.6：Linux 内核可装载模块机制的改变对设备驱动的影响" T; @% j; Z" J3 y# w4 Q/ N

2 V  q, O: {( ?4 ?. _8 s这个M是kbuild的东西呢，还是make本来自己就有的东西呢？
- Y6 l( V; a: \. o9 u/ U8 ?按理说，它是make的一个参数，应该是make的东西，但是make的doc里又找不到， 4 n. j& Y. B/ ~, Z( O8 a4 `1 `
如果是kbuild里的东西，它应该怎样来实现呢？经查证这个M是内核根目录下的Makefile中使用的变量。 6 D/ v& \* ]8 |6 |- F6 L( H) j
M是makefile脚本中的一个变量（variable） 6 J: g& w  P  p* {- ]

以下是来自：从 2.4 到 2.6：Linux 内核可装载模块机制的改变对设备驱动的影响

清单3：2.6 内核模块的Makefile模板

KERNELRELEASE是在内核源码的顶层Makefile中定义的一个变量，在第一次读取执行此Makefile时，KERNELRELEASE没有被定义， 所以make将读取执行else之后的内容。如果make的目标是clean，直接执行clean操作，然后结束。当make的目标为all时，-C $(KDIR) 指明跳转到内核源码目录下读取那里的Makefile；M=$(PWD) 表明然后返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile。当从内核源码目录返回时，KERNELRELEASE已被被定义，kbuild也被启动去解析kbuild语法的语句，make将继续读取else之前的内容。else之前的内容为kbuild语法的语句, 指明模块源码中各文件的依赖关系，以及要生成的目标模块名。mymodule-objs := file1.o file2.o表示mymoudule.o 由file1.o与file2.o 连接生成。obj-m := mymodule.o表示编译连接后将生成mymodule.o模块。

补充一点，"$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD)"与"$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS =$(PWD)"的作用是等效的，后者是较老的使用方法。推荐使用M而不是SUBDIRS，前者更明确。

通过以上比较可以看到，从Makefile编写来看，在2.6内核下，内核模块编译不必定义复杂的CFLAGS，而且模块中各文件依赖关系的表示简洁清晰。