linux设备驱动makefile入门解析

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以下内容仅作参考，能力有限，如有错误还请纠正。
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
) d6 P* l3 N. |: v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。

) v5 @4 a. @, H4 C$ I" o: n. Uifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m:=hello.o
else
- X) C* \: a5 H- a#generate the path
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
#the absolute path
" a+ o* k& v: C6 U8 B0 Q5 fLINUX_KERNEL_PATH:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
#complie object
default:
6 |# F' a* F9 J( f: Umake -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
  p' ]( m: w7 p& aclean:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean
endif

  C' L/ i9 C# m/ @; k说明：
5 S/ V5 d$ P; N( d8 W4 \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？
假设模块的源代码目录是/home/study/prog/mod/hello/下。
& p, ?3 B. o3 j: E, k先说明以下makefile中一些变量意义：
（1）KERNELRELEASE在linux内核源代码中的顶层makefile中有定义
（2）shell pwd会取得当前工作路径
5 G; d% k/ u( f& E- H: L（3）shell uname -r会取得当前内核的版本号
9 J: D# `4 M' q! i' P. ?（4）LINUX_KERNEL_PATH变量便是当前内核的源代码目录。
" F3 h. s' W/ I+ @+ _1 P" K/ F3 [$ u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)/"，
; U0 l8 [! F) [8 _1 i1 [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 H1 E" {# S. X" e) ?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
可以根据自己的存放位置进行修改。
（5）make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
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；
4 y" \- A" v: ^" P% HM=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；
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：
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。
* Q/ g0 j8 Y: b# x& W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。
9 ?0 v% [9 y2 b6 `0 m' l0 H5 ?0 }# b+ [) H于是default成为make的目标。
make会执行 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules ,假设当前内核版本是2.6.13-study,
! H& N$ D' \( n, w9 p" ~所以$(shell uname -r)的结果是 2.6.13-study ，这里实际运行的是
make -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/study/prog/mod/hello/ modules

-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，
  i. b4 w- y  F8 ?# n% H, g, R, z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。
5 M& d0 ]8 d0 E/ l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。
若有多个源文件，则采用如下方法：
: {7 D; B) j0 c/ Z8 g6 H; X. Iobj-m := hello.o
hello-objs := file1.o file2.o file3.o
7 V7 q# d, `. [# M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。

% v- M5 x$ ?1 V9 P# l3 ]- j5 A* d! X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。
; f0 @# h  A- b  Y) A" \6 W1 C- z2 k在/usr/src/linux/Makefile中有KERNELRELEASE=$(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)$(LOCALVERSION)。
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。
0 g4 |" p- p1 }% v4 x--------------------- --------------------------------------------------------------------------------

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。

=====================================================================================

modules:
# _8 @9 r* F# Z: h' `- O9 f+ R        $(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：
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
M=$(PWD) 意思是返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile。
8 Q+ N: l3 b/ S. c: E# m! P: M请参考：
从 2.4 到 2.6：Linux 内核可装载模块机制的改变对设备驱动的影响
# o5 _" K! J. w6 V% `- Y3 Z
. K, C8 X, E$ }! a这个M是kbuild的东西呢，还是make本来自己就有的东西呢？
$ T6 J% F+ F4 K$ O7 m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，
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。
M是makefile脚本中的一个变量（variable）
3 y; k1 m2 z! t. Q, T: H

# Use make M=dir to specify directory of external module to build # Old syntax make ... SUBDIRS=$PWD is still supported % D/ H/ I5 ]( u7 y# Setting the environment variable KBUILD_EXTMOD take precedence ifdef SUBDIRS KBUILD_EXTMOD ?= $(SUBDIRS) ! X+ H& G& T7 v* Y/ gendif ifdef M //如果没有定义或赋值M，此处M未定义（undefined） ! v  A* m6 H( a( Mifeq ("$(origin M)", "command line") //如果定义了，此句用来判断M是否从命令行来 KBUILD_EXTMOD := $(M) endif endif

- g% N# C5 Q- X! Y' d" z2 _, d
- ?0 p6 j. w% p& q1 p$ a
. X3 {/ w7 Q6 d" Y
. j. A. P  E. `4 D6 Z  M/ B
, i" _0 [8 |$ Q

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

( U( O- `, k7 I. e; ]

清单3：2.6 内核模块的Makefile模板

# Makefile2.6 ifneq ($(KERNELRELEASE),) #kbuild syntax. dependency relationshsip of files and target modules are listed here. mymodule-objs := file1.o file2.o obj-m := mymodule.o  else PWD  := $(shell pwd) KVER ?= $(shell uname -r) KDIR := /lib/modules/$(KVER)/build all:  $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD)  clean: rm -RF .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions endif

  U  G1 s5 e6 e; T

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。

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