kbuild系統(tǒng)-內(nèi)核模塊的編譯
Linux內(nèi)核是一種單體內(nèi)核,但是通過(guò)動(dòng)態(tài)加載模塊的方式,使它的開(kāi)發(fā)非常靈活方便。那么,它是如何編譯內(nèi)核的呢?我們可以通過(guò)分析它的Makefile入手。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的hello內(nèi)核模塊的Makefile.
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/148696.htmifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m:=hello.o
else
KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD:=$(shell pwd)
default:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf *.o *.mod.c *.mod.o *.ko
endif
當(dāng)我們寫(xiě)完一個(gè)hello模塊,只要使用以上的makefile。然后make一下就行。
假設(shè)我們把hello模塊的源代碼放在/home/study/prog/mod/hello/下。
當(dāng)我們?cè)谶@個(gè)目錄運(yùn)行make時(shí),make是怎么執(zhí)行的呢?
LDD3第二章第四節(jié)“編譯和裝載”中只是簡(jiǎn)略地說(shuō)到該Makefile被執(zhí)行了兩次,但是具體過(guò)程是如何的呢?
首先,由于make 后面沒(méi)有目標(biāo),所以make會(huì)在Makefile中的第一個(gè)不是以.開(kāi)頭的目標(biāo)作為默認(rèn)的目標(biāo)執(zhí)行。于是default成為make的目標(biāo)。make會(huì)執(zhí)行$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
。
shell是make內(nèi)部的函數(shù),假設(shè)當(dāng)前內(nèi)核版本是2.6.13-study,所以$(shell uname -r)的結(jié)果是 2.6.13-study
這里,實(shí)際運(yùn)行的是
make -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/study/prog/mod/hello/ modules
/lib/modules/2.6.13-study/build是一個(gè)指向內(nèi)核源代碼/usr/src/linux的符號(hào)鏈接。
可見(jiàn),make執(zhí)行了兩次。第一次執(zhí)行時(shí)是讀hello模塊的源代碼所在目錄/home/study/prog/mod/hello/下的Makefile。第二次執(zhí)行時(shí)是執(zhí)行/usr/src/linux/下的Makefile時(shí).
但是還是有不少令人困惑的問(wèn)題:
1.這個(gè)KERNELRELEASE也很令人困惑,它是什么呢?在/home/study/prog/mod/hello/Makefile中是沒(méi)有定義這個(gè)變量的,所以起作用的是else...endif這一段。不過(guò),如果把hello模塊移動(dòng)到內(nèi)核源代碼中。例如放到/usr/src/linux/driver/中,KERNELRELEASE就有定義了。
在/usr/src/linux/Makefile中有
162 KERNELRELEASE=$(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)$(LOCALVERSION)
這時(shí)候,hello模塊也不再是單獨(dú)用make編譯,而是在內(nèi)核中用make modules進(jìn)行編譯。
用這種方式,該Makefile在單獨(dú)編譯和作為內(nèi)核一部分編譯時(shí)都能正常工作。
2.這個(gè)obj-m := hello.o什么時(shí)候會(huì)執(zhí)行到呢?
在執(zhí)行:
make -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/study/prog/mod/hello/ modules
時(shí),make 去/usr/src/linux/Makefile中尋找目標(biāo)modules:
862 .PHONY: modules
863 modules: $(vmlinux-dirs) $(if $(KBUILD_BUILTIN),vmlinux)
864 @echo ' Building modules, stage 2.';
865 $(Q)$(MAKE) -rR -f $(srctree)/scripts/Makefile.modpost
可以看出,分兩個(gè)stage:
1.編譯出hello.o文件。
2.生成hello.mod.o hello.ko
在這過(guò)程中,會(huì)調(diào)用
make -f scripts/Makefile.build bj=/home/study/prog/mod/hello
而在 scripts/Makefile.build會(huì)包含很多文件:
011 -include .config
012
013 include $(if $(wildcard $(obj)/Kbuild), $(obj)/Kbuild, $(obj)/Makefile)
其中就有/home/study/prog/mod/hello/Makefile
這時(shí) KERNELRELEASE已經(jīng)存在。
所以執(zhí)行的是:
obj-m:=hello.o
關(guān)于make modules的更詳細(xì)的過(guò)程可以在scripts/Makefile.modpost文件的注釋中找到。如果想查看make的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程,可以運(yùn)行make -n。
由此可見(jiàn),內(nèi)核的Kbuild系統(tǒng)龐大而復(fù)雜。
評(píng)論