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Linux内核编译详解

内核主要通过Makefile把整个内核里的文件联系起来进行编译,最后得到内核镜像文件vmlinux。顶层Makefile文件多达1500行,本文仅分析其中比较重要的代码以概括内核编译流程。

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include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
…………
init-y := init/
drivers-y := drivers/ sound/ firmware/
net-y := net/
libs-y := lib/
core-y := usr/
…………
core-y += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/

类似init-y形式,是编译过程的核心,告知顶层Makefile哪些目录需要编译。之后进入相应目录进行编译,完成之后,再链接为built-in.o目标文件。例如,init-y编译完成后会在init目录下形成built-in.o文件。

include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile 表明需要把目录 $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/ 编译进内核。如果在编译前,配置顶层Makefile的ARCH=arm,表明把arch/arm目录纳入内核编译。可根据需要调整编译架构。

一言概之,顶层Makefile指定需要编译的目录。

以x86架构为例,进入arch/x86目录后编译器就要依靠Makefile编译。

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head-y := arch/x86/kernel/head_$(BITS).o
head-y += arch/x86/kernel/head$(BITS).o
head-y += arch/x86/kernel/head.o
head-y += arch/x86/kernel/init_task.o

libs-y += arch/x86/lib/

# See arch/x86/Kbuild for content of core part of the kernel
core-y += arch/x86/

# drivers-y are linked after core-y
drivers-$(CONFIG_MATH_EMULATION) += arch/x86/math-emu/
drivers-$(CONFIG_PCI) += arch/x86/pci/
…………

$(\)形式,根据.config是否有配该选项生效来决定用y或者n或者m代替$(**)。y或n表示是否编译进内核,而m表示以模块形式进行编译。

最后会继续回到根目录进行编译:

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init-y		:= $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y))
core-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(core-y))
drivers-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(drivers-y))
net-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(net-y))
libs-y1 := $(patsubst %/, %/lib.a, $(libs-y))
libs-y2 := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y))
libs-y := $(libs-y1) $(libs-y2)
…………
vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)
vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)
vmlinux-all := $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)
vmlinux-lds := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds
…………
# vmlinux image - including updated kernel symbols
vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o

init-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y)) 形式是把init-y变为 /init/built-in.o形式。vmlinux-*为vmlinux构成文件,所列出的最后一行会将这些文件链接为vmlinux镜像文件。