(三)openwrt主Makefile解析

本週成胖子每週一博到了第四周^_^

• • 前言
  • 主Makefile結構
  • 頂層
  • 第二層
  • 尾記

前言

前一篇,咱們大概描述了整個鏡像文件的生成過程.本週咱們來解析主Makefile,看看主要編譯過程是怎麼產生的.

主Makefile結構

咱們以chaos calmer的代碼爲例,整個編譯的入口是在源碼根目錄下的Makefile.編譯的各類命令都應該在源碼根目錄下鍵入.
整個主Makefile的結構以下:

world:
ifneq ($(OPENWRT_BUILD),1)
    頂層
else
    第二層
endif

開始部分是一些註釋和變量定義及路徑檢查.
根據Makefile的規則,在沒有指定編譯目標的時候,Makefile中的第一個目標將做爲默認目標.
換句話說,當咱們執行make V=s時,這個時候編譯的目標就是world.和咱們執行make world V=s效果是同樣的.

頂層

一般在編譯時,咱們不會定義變量OPENWRT_BUILD的值,因此一般咱們是會走到頂層的.
頂層代碼以下:

_SINGLE=export MAKEFLAGS=$(space);

  override OPENWRT_BUILD=1
  export OPENWRT_BUILD
  GREP_OPTIONS=
  export GREP_OPTIONS
  include $(TOPDIR)/include/debug.mk
  include $(TOPDIR)/include/depends.mk
  include $(TOPDIR)/include/toplevel.mk

這裏咱們看到變量OPENWRT_BUILD被置爲1.而後包含了3個.mk文件.
這裏稍微解釋下.mk文件.它們通常沒有什麼執行動做,都是一些變量的定義還有依賴關係的說明.能夠類比於C語言的頭文件來理解.

debug.mk:

能夠經過定義DEBUG的值來控制編譯過程

depends.mk

主要定義了rdep這個變量

toplevel.mk

這個是咱們跟蹤編譯過程的重要的文件.這個文件在源碼根目錄下的include文件夾下.

核心代碼以下:

%::
    @+$(PREP_MK) $(NO_TRACE_MAKE) -r -s prereq
    @( \
        cp .config tmp/.config; \
        ./scripts/config/conf --defconfig=tmp/.config -w tmp/.config Config.in > /dev/null 2>&1; \
        if ./scripts/kconfig.pl '>' .config tmp/.config | grep -q CONFIG; then \
            printf "$(_R)WARNING: your configuration is out of sync. Please run make menuconfig, oldconfig or defconfig!$(_N)\n" >&2; \
        fi \
    )
    @+$(ULIMIT_FIX) $(SUBMAKE) -r $@ $(if $(WARN_PARALLEL_ERROR), || { \
        printf "$(_R)Build failed - please re-run with -j1 to see the real error message$(_N)\n" >&2; \
        false; \
    } )

除了少數在toplevel中被定義的目標外,其餘編譯目標都會走到這裏.將之簡化後:

%::
    make prereq
    make $@

首先執行prereq,而後再執行咱們指定的目標或者默認目標world.
prereq整理後的依賴關係以下:

其中
staging_dir/host/.prereq-build:

將會執行一系列主機檢查,是否安裝了必要的軟件.

prepare-tmpinfo:

根據scan.mk,掃描target/linux和package目錄,生成packageinfo和targetinfo.

總之,頂層完成一系列必要的準備工做.對於絕大多數的目標而言,頂層是必經之路.固然,在toplevel.mk中,咱們也能夠看到目標menuconfig.也就是說對於目標menuconfig而言,將不會執行到第二層的邏輯.

第二層

在上面執行完make prereq以後,將執行make world.
還記得咱們進入頂層後修改了變量OPENWRT_BUILD麼?當再次執行make world的時候,因爲條件不知足,咱們將直接進入第二層來執行.

include rules.mk
  include $(INCLUDE_DIR)/depends.mk
  include $(INCLUDE_DIR)/subdir.mk
  include target/Makefile
  include package/Makefile
  include tools/Makefile
  include toolchain/Makefile

rules.mk:

很重要的一個mk文件,其中規定了不少有用的變量,包括各類目錄路徑的定義,交叉編譯器等等.其中

ifeq ($(DUMP),)
  -include $(TOPDIR)/.config
endif

就是包含了咱們的配置文件.對於Makefile而言,.config文件就是一大串變量的定義.Makefile能夠直接讀取這些定義,從而控制編譯過程.

subdir.mk:

這個是讀懂咱們整個編譯過程的關鍵所在,其中主要定義了兩個函數:subdir和stampfile,咱們稍後加以解釋.

接下來,包含了4個Makefile文件.咱們以target/Makefile爲例.該文件位於target目錄下.
核心部分爲:

$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,prereq,.config))
$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,compile,$(TMP_DIR)/.build))
$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,install,$(TMP_DIR)/.build))

$(eval $(call subdir,$(curdir)))

這裏調用了subdir.mk中定義的stampfile函數.將會生成target/stamp-prereq,target/stamp-compile,target/stamp-install三個變量.
以target/stamp-prereq爲例,執行部分爲make target/prereq.同理target/stamp-compile,執行部分爲make target/compile.

最後又調用了sbudir函數,這個函數規定了目標和各子文件夾之間的依賴關係.若是有必定的Makefile基礎能夠去讀讀subdir.mk文件.
舉例而言就是:

當執行目標爲target/compile,這個目標將依賴於target/linux/compile.
當執行目標爲package/compile,這個目標將依賴於package目錄下,各子文件夾的compile.

下面就是規定了一系列的依賴關係,我已經將他們梳理了出來,以下圖:

這裏就是第二層解析後的依賴關係.當依賴關係生成後,將會從最早被依賴的目標開始執行.
好比咱們能夠看到進入第二層後,tools/stamp-install將會最早被執行,也就是主機工具將會最早被編譯,安裝.咱們上一篇提升的整個編譯過程能從上圖中得出.

尾記

1. 想要讀懂Makefile,首先要梳理各個依賴關係.而要梳理各個依賴關係,關鍵要關注冒號和make -C
2. 本週咱們解析了主Makefile,在Makefile的執行過程當中要理解make的執行過程.先讀入Makefile,而後構建依賴關係,最後最早被依賴的目標將會先執行.
3. 我主要描繪了主要枝幹,若是但願瞭解更多細節,仍是要本身去閱讀Makefile.
4. 接下來兩篇,咱們將主要分析下,和咱們開發者比較相關的兩個目標的執行過程:package/stamp-compile和target/stamp-install.下週再會^_^