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。
, w+ y6 Y, N( b0 @; E  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
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。

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
0 f) {" C/ A6 _( B( h4 u) o2 k. yobj-m:=hello.o
9 O$ m) `+ m2 l: A+ h  g9 o5 Selse
' F; Z/ y* o$ A- ]. r) U/ X" b0 Z#generate the path
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
6 W/ V3 f6 i: Z. A& m& Z#the absolute path
) _# L4 [5 S5 j% hLINUX_KERNEL_PATH:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
9 G8 H( h& \! V  K9 d% K, b' B! Z#complie object
default:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
+ a& U! ~" K+ G4 dclean:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean
endif

说明：
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。
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
% T0 ~- X) ~4 V1 _8 v% Y- b/ e（2）shell pwd会取得当前工作路径
; U& s+ _; o: [. [, s1 ]5 U（3）shell uname -r会取得当前内核的版本号
# U# u, E; y; }（4）LINUX_KERNEL_PATH变量便是当前内核的源代码目录。
  v/ Y0 o9 U* B2 W5 z; |! }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)/"，
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，
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
. s; m; a- H. w, a" t( Z( a可以根据自己的存放位置进行修改。
& e: [4 k: _4 b+ ~9 ~2 Y' i（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；
9 q+ n" r( l( B  T: u& z3 ?# ~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；
+ ]9 L. ^$ @6 z; F  ~8 N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。
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。
# h$ w6 T; l5 w1 p& O  Y" v: |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,
- t1 v2 c7 t8 d0 \! n( C所以$(shell uname -r)的结果是 2.6.13-study ，这里实际运行的是
+ i" k1 a" g" u: N9 h5 Smake -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/study/prog/mod/hello/ modules

' u; l: B/ i. E4 {-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，
' g2 x1 L& `: k5 j6 U然后M=$(CURDIR)表示返回到当前目录，再次执行makefile，modules表示编译成模块的意思。
8 Z; z+ W( q3 Y, w& p" [' B而此时KERNELRELEASE已定义，则会执行obj-m += hello.o，表示会将hello_world.o目标编译成.ko模块。
# p( j0 V% W$ c) f  W若有多个源文件，则采用如下方法：
0 x6 ]2 y3 b, W% e$ c3 Y$ [obj-m := hello.o
" \, [$ I4 n) l( {/ yhello-objs := file1.o file2.o file3.o
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。

; t  j5 T0 K. U( K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。
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。
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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:
9 }: _5 N0 T2 y0 j. p) n  m3 a        $(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。

+ m: r. Z' \3 u* j9 C( Q- C

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

" N. W% e3 ~5 X8 @3 F

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=$(PWD) 意思是返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile。
请参考：
从 2.4 到 2.6：Linux 内核可装载模块机制的改变对设备驱动的影响
. `) R  W0 x6 W/ ^( f
. H/ h3 j! Q  S% H) ]( A这个M是kbuild的东西呢，还是make本来自己就有的东西呢？
按理说，它是make的一个参数，应该是make的东西，但是make的doc里又找不到，
* e, {$ d9 x+ i3 `8 k  _3 Z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。
4 T0 F3 V2 |8 [/ i4 FM是makefile脚本中的一个变量（variable）
% R# T5 u4 p1 T- n7 `

# Use make M=dir to specify directory of external module to build 4 Y2 n3 M, K  D$ S# Old syntax make ... SUBDIRS=$PWD is still supported # Setting the environment variable KBUILD_EXTMOD take precedence ifdef SUBDIRS ' ~- u: K6 v9 \( cKBUILD_EXTMOD ?= $(SUBDIRS) ; L, ~' \/ g1 N6 E$ p' B' D+ Eendif # H" |) B$ J  h% c, x  ?% Rifdef M //如果没有定义或赋值M，此处M未定义（undefined） 4 S8 H5 v' c: b ifeq ("$(origin M)", "command line") //如果定义了，此句用来判断M是否从命令行来 . r( `9 b% s( {( y" W0 e 7 B* ?7 e9 n) Y9 pKBUILD_EXTMOD := $(M) # x  I/ M1 n% Z1 [1 @$ oendif endif

5 V7 H; @1 \' B6 H8 m

3 P7 f7 F2 x& W# ^( u( W

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

# 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

% [4 q5 t- `0 }6 [4 m2 d
; k* e. a# X$ H- H; f9 O! H

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。

) ?6 p# O# ?, Z1 @7 q9 {2 u

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