#based on v2.6.26 kernel

Linux内核Makefile编译生成内核目标文件的过程

直接执行make的编译过程

• 1.先找到入口点(入口点问题)

  #编译内核line502,直接执行make默认编译此项
  all: vmlinux
  #编译模块line1037,选择编译模块的话会到这里,另外还有其他许多all:target存在,为什么默认执行all: vmlinux ?
  all: modules

• 2.继续找vmlinux目标

  # vmlinux image - including updated kernel symbols
  # vmlinux目标在line806
  vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o $(kallsyms.o) FORCE
  # FORCE是伪目标，make假定伪目标的时间戳总是最新的，即总是被修改过，因此以它为“依赖”的“目标”“vmlinux”在每次make的时候都会被编译。

• 3.理解$(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)这个变量的作用

  # line656
  vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)
  # -y是指配置为yes表示加入内核，-m是指配置为module，-n是指配置为no表示不加入内核
  vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)
  vmlinux-all  := $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)
  vmlinux-lds  := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds # SRCARCH为体系结构名,这里我们使用x86

生成的vmlinux.lds目标文件是链接生成vmlinux映像的链接描述文件ld script,从该文件中我们大致可以知道vmlinux映像的头部是$(head-y) $(init-y),vmlinux映像的主体部分是$(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)等.具体我们可以仔细研究ld script to make i386 Linux kernel.

vmlinux映像
####################################################
#             #                                    #
#  $(head-y)  #  $(core-y) $(libs-y)               #
#  $(init-y)  #  $(drivers-y) $(net-y),etc.        #
#             #                                    #
####################################################

• 找出$(vmlinux-init)或者说$(head-y) $(init-y)包含那些文件

先找init-y,轻易搞定如下:

# line452
init-y          := init/
# line621
init-y          := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y)) ## 表示将$(init-y)列表中"/"替换为"/built-in.o",也就是最终init-y == init/built-in.o

init/built-in.o目标在init目录下生成,其中包含start_kernel函数,这个函数是从启动代码进入linux kernel的点.

在根目录下的Makefile文件中我们找不到head-y的定义,那么head-y肯定在某个被包含(include)进来的文件中. 通过搜索include我们发现head-y可能在/arch/x86/Makefile中.

# line431
include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile

果然,在/arch/x86/Makefile中找到head-y,

# line161
head-y := arch/x86/kernel/head_$(BITS).o ## BITS是CPU处理的位数的定义,我们使用的32位CPU,这里直接使用32来代替,文件也就是head_32.o
head-y += arch/x86/kernel/head$(BITS).o # head32.o
head-y += arch/x86/kernel/init_task.o

• vmlinux映像生成的一般规则综述

通过以上分析路径

all --> vmlinux --> $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) --> $(head-y) $(init-y) --
--> built-in.o head32.o head_32.o init_task.o --> *.c *.S

我们可以有了一个大致的概念,那就是通过内核配置信息,我们有了xxxx-y的目标列表,通过深度遍历依次去生成这些目标,并最终生成了vmlinux.

至于内核配置信息与xxxx-y的目标列表以及依然的目录文件等,是如何映射匹配的,还需要更仔细的分析.

• bzimage - 对vmlinux映像的后续处理

并且在/arch/x86/Makefile中我们还可以发现对vmlinux映像的后续处理部分,后续处理之后的bzimage将会是

bzimage
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#         #                  #                     #
#  Setup  #  uncompress code #  compressed vmlinux #
#         #                  #                     #
####################################################

接下来我们看看对vmlinux映像的后续处理部分的Makefile,首先要找到起点:

# line200 of /arch/x86/Makefile
####
# boot loader support. Several targets are kept for legacy purposes boot := arch/x86/boot PHONY += zImage bzImage compressed zlilo bzlilo \ zdisk bzdisk fdimage fdimage144 fdimage288 isoimage install # Default kernel to build
all: bzImage # KBUILD_IMAGE specify target image being built KBUILD_IMAGE := $(boot)/bzImage
zImage zlilo zdisk: KBUILD_IMAGE := arch/x86/boot/zImage zImage bzImage: vmlinux $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(KBUILD_IMAGE) ## 进入arch/x86/boot目录执行其Makefile $(Q)mkdir -p $(objtree)/arch/$(UTS_MACHINE)/boot $(Q)ln -fsn ../../x86/boot/bzImage $(objtree)/arch/$(UTS_MACHINE)/boot/bzImage compressed: zImage