本文深入剖析Linux内核2.6.35.13版本的编译过程，特别是builtin-target的定义与生成机制，详细解读Makefile.build中的关键规则及如何通过if_changed_rule确保仅在必要时重新编译。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_87c063060101l25q.html
Makefile 对应内核版本：2.6.35.13
在 scripts/Makefile.build 的 86 行看到 builtin-target 的定义：
builtin-target 是一个 builtin-in.o 文件。在 297 行中看到：
由此可见 builtin-in.o 文件依赖于各个
上面的这些 .o 文件又由 Makefile.build 中的 229-231 这几行的规则编译而成：
实际上就是将对应的 .c 文件编译成 .o 文件。如果都所有的 .c 文件都已经编译为相应的 .o 文件，那么就会由 Makefile.build 中的第 298 行命令将这些 .o 文件 链接成 built-in.o 文件。
这里先分析 if_changed_rule 和 cc_o_c 的实现：
if_changed_rule 定义在 scripts/Kbuild.include 的 220-222 行中：
这里看到 arg-check
在 any-prereq 中， $? 表示所有比目标还要新的依赖文件； $^ 表示所有的依赖文件。
在 any-prereq 中，首先使用 $(filter-out $(PHONY),$?) 将 $? 中的所有 伪目标去掉，不然可能会将 FORCE 这种 目标也带进来，如果此时返回 非空，那么说明有比目标还要 新的依赖文件。$(wildcard $^) 匹配当前目录下的所有依赖文件(已经存在的)，然后再使用 $(filter-out $(PHONY) $(wildcard $^),$^) 将伪目标以及当前目录下匹配的文件列表从整个 $^ 列表中删除，如果返回不为空，那么说明某些依赖文件不存在，也就是说这些不存在的依赖文件还没生成 -- 这是因为某些依赖文件需要在编译时才会生成。
在 arg-check 中，$(1) 表示 第 1 个参数，比如上面的 $(call if_changed_rule,cc_o_c) 中，$(1) 就是 cc_o_c ，所以 $(cmd_$(1) 就是表示 cmd_cc_o_c -- 这个变量可以在 Makefile.build 中的 179 或 194 行看到定义。它实际上表示的是这一次 编译文件时所用到的 命令行参数。
if_changed 函数在当发现规则的依赖有更新，或者是对应目标的命令行参数发生改变时($(strip $(any-prereq) $(arg-check)) 语句结果不为空)，执行后面的语句。
set -e 表示如果命令执行有错那么命令停止执行并退出。
接着 $(echo-cmd) 用来打印出相关的编译命令，接着执行 $(cmd_$(1) 里的命令。
最后 echo 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd 将上面执行的命令写入一个叫 $(dot-target).cmd 的文件中，该文件为隐藏文件，在编译后的内核源码目录及其子目录下随处可见，比如在 init/ 下可以看到 .initramfs.o.cmd， .version.o.cmd 等等。
比如下面的 if_changed 的用法：
如果目标的依赖或者命令参数已经改变，那么将执行 cmd_vmlinux__ 所代表的新命令。那么这里可能会想到，在新老命令的比较中，老命令是从何而来？正如上面所分析的，老命令正是被写入到 $(dot-target).cmd 文件中的；这样一来，在 Makefile 中肯定有一处是将这些保存了老命令的文件包含进来的语句。在顶层 Makefile 中的 1481-1489 行可以看到：
在目录 scripts/ 下，像在 Makefile.build、Makefile.headersinst、Makefile.modpost 以及Makefile.fwinst 等文件中，也可以看到类似的读入语句。但这并不冲突，因为顶层 Makefile 和它们独立运作，变量间互不干扰。
在 scripts/Makefile.build 的 86 行看到 builtin-target 的定义：
| | builtin-target := $(obj)/built-in.o |
builtin-target 是一个 builtin-in.o 文件。在 297 行中看到：
|
|
$(builtin-target)
:
$(obj-y)
FORCE
$(
call
if_changed,link_o_target)
|
由此可见 builtin-in.o 文件依赖于各个
|
|
kbuild-file
:= $(
if
$(
wildcard
$(kbuild-dir)
/Kbuild
),
$(kbuild-dir)
/Kbuild
,
$(kbuild-dir)
/Makefile
)
include
$(kbuild-file)
|
比如在 init 目录下可以看到 obj-y 的一行定义：
| | obj-y |
|
|
$(obj)
/%.o:
$(src)
/%.c FORCE
$(
call
cmd,force_checksrc)
$(
call
if_changed_rule,cc_o_c)
|
实际上就是将对应的 .c 文件编译成 .o 文件。如果都所有的 .c 文件都已经编译为相应的 .o 文件，那么就会由 Makefile.build 中的第 298 行命令将这些 .o 文件 链接成 built-in.o 文件。
这里先分析 if_changed_rule 和 cc_o_c 的实现：
if_changed_rule 定义在 scripts/Kbuild.include 的 220-222 行中：
|
|
if_changed_rule = $(
if
$(
strip
$(any-prereq)
$(arg-check)
),
@
set
-e;
$(rule_
$(1)
))
|
这里看到 arg-check
|
|
arg-check = $(
strip
$(
filter-out
$(cmd_
$(1)
), $(cmd_
$@
)) \
$(
filter-out
$(cmd_
$@
),
$(1)
)) )
... ...
any-prereq = $(
filter-out
$(PHONY)
,
$?
) $(
filter-out
$(PHONY)
$(
wildcard
$^
),
$^
)
|
在 any-prereq 中， $? 表示所有比目标还要新的依赖文件； $^ 表示所有的依赖文件。
在 any-prereq 中，首先使用 $(filter-out $(PHONY),$?) 将 $? 中的所有 伪目标去掉，不然可能会将 FORCE 这种 目标也带进来，如果此时返回 非空，那么说明有比目标还要 新的依赖文件。$(wildcard $^) 匹配当前目录下的所有依赖文件(已经存在的)，然后再使用 $(filter-out $(PHONY) $(wildcard $^),$^) 将伪目标以及当前目录下匹配的文件列表从整个 $^ 列表中删除，如果返回不为空，那么说明某些依赖文件不存在，也就是说这些不存在的依赖文件还没生成 -- 这是因为某些依赖文件需要在编译时才会生成。
在 arg-check 中，$(1) 表示 第 1 个参数，比如上面的 $(call if_changed_rule,cc_o_c) 中，$(1) 就是 cc_o_c ，所以 $(cmd_$(1) 就是表示 cmd_cc_o_c -- 这个变量可以在 Makefile.build 中的 179 或 194 行看到定义。它实际上表示的是这一次 编译文件时所用到的 命令行参数。
$@ 表示目标文件，从上面叙述可知，它就是 $(obj)/%.o 。比如编译 init/main.o ，那么 $(cmd_$@) 就是表示 $(cmd_init/main.o)，而在 init/.main.o.cmd 文件中我们看到了 cmd_init/main.o 用来保存着上次编译的参数。在 arg-check 中，首先使用 $(filter-out $(cmd_$(1)), $(cmd_$@)) 将上一次的编译参数中过略掉本次要编译的参数，再用 $(filter-out $(cmd_$@),
if_changed 定义在 scripts/Kbuild.include 中：
|
|
# Execute command if command has changed or prerequisite(s) are updated.
#
if_changed = $(
if
$(
strip
$(any-prereq)
$(arg-check)
),
@
set
-e;
$(echo-cmd)
$(cmd_
$(1)
);
echo
'cmd_$@ := $(make-cmd)'
>
$(dot-target)
.cmd)
|
if_changed 函数在当发现规则的依赖有更新，或者是对应目标的命令行参数发生改变时($(strip $(any-prereq) $(arg-check)) 语句结果不为空)，执行后面的语句。
set -e 表示如果命令执行有错那么命令停止执行并退出。
接着 $(echo-cmd) 用来打印出相关的编译命令，接着执行 $(cmd_$(1) 里的命令。
最后 echo 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd 将上面执行的命令写入一个叫 $(dot-target).cmd 的文件中，该文件为隐藏文件，在编译后的内核源码目录及其子目录下随处可见，比如在 init/ 下可以看到 .initramfs.o.cmd， .version.o.cmd 等等。
比如下面的 if_changed 的用法：
|
| .tmp_vmlinux2: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-all) .tmp_kallsyms1.o FORCE $(call if_changed,vmlinux__) |
如果目标的依赖或者命令参数已经改变，那么将执行 cmd_vmlinux__ 所代表的新命令。那么这里可能会想到，在新老命令的比较中，老命令是从何而来？正如上面所分析的，老命令正是被写入到 $(dot-target).cmd 文件中的；这样一来，在 Makefile 中肯定有一处是将这些保存了老命令的文件包含进来的语句。在顶层 Makefile 中的 1481-1489 行可以看到：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
# read all saved command lines
targets := $(
wildcard
$(
sort
$(targets)
))
cmd_files := $(
wildcard
.*.cmd $(
foreach
f,
$(targets)
,$(
dir
$(f)
).$(notdir
$(f)
).cmd))
ifneq
(
$(cmd_files)
,)
$(cmd_files)
: ;
# Do not try to update included dependency files
include
$(cmd_files)
endif
|
在目录 scripts/ 下，像在 Makefile.build、Makefile.headersinst、Makefile.modpost 以及Makefile.fwinst 等文件中，也可以看到类似的读入语句。但这并不冲突，因为顶层 Makefile 和它们独立运作，变量间互不干扰。
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