linux核心中Makefile 的作用是根據配置的情況，構造出需要編譯的原始檔列表，然後分別編譯，並把目的碼連結到一起，最終形成 Linux 核心二進位制檔案。

    由於 Linux 核心原始碼是按照樹形結構組織的，所以 Makefile 也被分佈在目錄樹中。Linux 核心中的 Makefile 以及與 Makefile 直接相關的檔案有：

    1. Makefile：頂層 Makefile，是整個核心配置、編譯的總體控制檔案。
    2. config：核心配置檔案，包含由使用者選擇的配置選項，用來存放核心配置後的結果（如 make config）。
    3. arch/*/Makefile：位於各種 CPU 體系目錄下的 Makefile，如 arch/arm/Makefile，是針對特定平臺的 Makefile。
    4. 各個子目錄下的 Makefile：比如 drivers/Makefile，負責所在子目錄下原始碼的管理。
    5. Rules.make：規則檔案，被所有的 Makefile 使用。

    使用者通過 make config 配置後，產生了 .config。頂層 Makefile 讀入 .config 中的配置選擇。頂層 Makefile 有兩個主要的任務：產生 vmlinux 檔案和核心模組（module）。為了達到此目的，頂層 Makefile 遞迴的進入到核心的各個子目錄中，分別呼叫位於這些子目錄中的 Makefile。至於到底進入哪些子目錄，取決於核心的配置。在頂層 Makefile 中，有一句：include arch/$(ARCH)/Makefile，包含了特定 CPU 體系結構下的 Makefile，這個 Makefile 中包含了平臺相關的資訊。

    位於各個子目錄下的 Makefile 同樣也根據 .config 給出的配置資訊，構造出當前配置下需要的原始檔列表，並在檔案的最後有 include $(TOPDIR)/Rules.make。

    Rules.make 檔案起著非常重要的作用，它定義了所有 Makefile 共用的編譯規則。比如，如果需要將本目錄下所有的 c 程式編譯成彙編程式碼，需要在 Makefile 中有以下的編譯規則：

    %.s: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) -S $< -o

    有很多子目錄下都有同樣的要求，就需要在各自的 Makefile 中包含此編譯規則，這會比較麻煩。而 Linux 核心中則把此類的編譯規則統一放置到 Rules.make 中，並在各自的 Makefile 中包含進了 Rules.make（include Rules.make），這樣就避免了在多個 Makefile 中重複同樣的規則。對於上面的例子，在 Rules.make 中對應的規則為：

    %.s: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$(*F)) $([email protected]) -S $< -o [email protected]

    Makefile 中的變數

    頂層 Makefile 定義並向環境中輸出了許多變數，為各個子目錄下的 Makefile 傳遞一些資訊。有些變數，比如 SUBDIRS，不僅在頂層 Makefile 中定義並且賦初值，而且在 arch/*/Makefile 還作了擴充。

    常用的變數有以下幾類：

    1） 版本資訊 
    版本資訊有：VERSION，PATCHLEVEL, SUBLEVEL, EXTRAVERSION，KERNELRELEASE。版本資訊定義了當前核心的版本，比如 VERSION=2，PATCHLEVEL=4，SUBLEVEL=18，EXATAVERSION=-rmk7，它們共同構成核心的發行版本KERNELRELEASE：2.4.18-rmk7

    2） CPU 體系結構：ARCH 
    在頂層 Makefile 的開頭，用 ARCH 定義目標 CPU 的體系結構，比如 ARCH:=arm 等。許多子目錄的 Makefile 中，要根據 ARCH 的定義選擇編譯原始檔的列表。

    3） 路徑資訊：TOPDIR, SUBDIRS 
    TOPDIR 定義了 Linux 核心原始碼所在的根目錄。例如，各個子目錄下的 Makefile 通過 $(TOPDIR)/Rules.make 就可以找到 Rules.make 的位置。

    SUBDIRS 定義了一個目錄列表，在編譯核心或模組時，頂層 Makefile 就是根據 SUBDIRS 來決定進入哪些子目錄。SUBDIRS 的值取決於核心的配置，在頂層 Makefile 中 SUBDIRS 賦值為 kernel drivers mm fs net ipc lib;根據核心的配置情況，在 arch/*/Makefile 中擴充了 SUBDIRS 的值，參見4)中的例子。

    4） 核心組成資訊：HEAD, CORE_FILES, NETWORKS, DRIVERS, LIBS 
    Linux 核心檔案 vmlinux 是由以下規則產生的：

    vmlinux: $(CONFIGURATION) init/main.o init/version.o linuxsubdirs
    $(LD) $(LINKFLAGS) $(HEAD) init/main.o init/version.o \
    --start-group \
    x$(CORE_FILES) \
    $(DRIVERS) \
    $(NETWORKS) \
    $(LIBS) \
    --end-group \
    -o vmlinux

    可以看出，vmlinux 是由 HEAD、main.o、version.o、CORE_FILES、DRIVERS、NETWORKS 和 LIBS 組成的。這些變數（如 HEAD）都是用來定義連線生成 vmlinux 的目標檔案和庫檔案列表。其中，HEAD在arch/*/Makefile 中定義，用來確定被最先連結進 vmlinux 的檔案列表。比如，對於 ARM 系列的 CPU，HEAD 定義為：

    HEAD := arch/arm/kernel/head-$(PROCESSOR).o \
    arch/arm/kernel/init_task.o

    表明 head-$(PROCESSOR).o 和 init_task.o 需要最先被連結到 vmlinux 中。PROCESSOR 為 armv 或 armo，取決於目標 CPU。 CORE_FILES，NETWORK，DRIVERS 和 LIBS 在頂層 Makefile 中定義，並且由 arch/*/Makefile 根據需要進行擴充。 CORE_FILES 對應著核心的核心檔案，有 kernel/kernel.o，mm/mm.o，fs/fs.o，ipc/ipc.o，可以看出，這些是組成核心最為重要的檔案。同時，arch/arm/Makefile 對 CORE_FILES 進行了擴充：

    # arch/arm/Makefile
    # If we have a machine-specific directory, then include it in the build.
    MACHDIR         := arch/arm/mach-$(MACHINE)
    ifeq ($(MACHDIR),$(wildcard $(MACHDIR)))
    SUBDIRS         += $(MACHDIR)
    CORE_FILES      := $(MACHDIR)/$(MACHINE).o $(CORE_FILES)
    endif
    HEAD            := arch/arm/kernel/head-$(PROCESSOR).o \
                       arch/arm/kernel/init_task.o
    SUBDIRS         += arch/arm/kernel arch/arm/mm arch/arm/lib arch/arm/nwfpe
    CORE_FILES      := arch/arm/kernel/kernel.o arch/arm/mm/mm.o $(CORE_FILES)
    LIBS            := arch/arm/lib/lib.a $(LIBS)

    5） 編譯資訊：CPP, CC, AS, LD, AR，CFLAGS，LINKFLAGS 
    在 Rules.make 中定義的是編譯的通用規則，具體到特定的場合，需要明確給出編譯環境，編譯環境就是在以上的變數中定義的。針對交叉編譯的要求，定義了 CROSS_COMPILE。比如：

    CROSS_COMPILE = arm-linux-
    CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
    LD = $(CROSS_COMPILE)ld
    ......

    CROSS_COMPILE 定義了交叉編譯器字首 arm-linux-，表明所有的交叉編譯工具都是以 arm-linux- 開頭的，所以在各個交叉編譯器工具之前，都加入了 $(CROSS_COMPILE)，以組成一個完整的交叉編譯工具檔名，比如 arm-linux-gcc。

    CFLAGS 定義了傳遞給 C 編譯器的引數。

    LINKFLAGS 是連結生成 vmlinux 時，由連結器使用的引數。LINKFLAGS 在 arm/*/Makefile 中定義，比如：

    # arch/arm/Makefile
    LINKFLAGS :=-p -X -T arch/arm/vmlinux.lds

    6） 配置變數CONFIG_* 
    .config 檔案中有許多的配置變數等式，用來說明使用者配置的結果。例如 CONFIG_MODULES=y 表明使用者選擇了 Linux 核心的模組功能。
    .config 被頂層 Makefile 包含後，就形成許多的配置變數，每個配置變數具有確定的值：y 表示本編譯選項對應的核心程式碼被靜態編譯進 Linux 核心;m 表示本編譯選項對應的核心程式碼被編譯成模組;n 表示不選擇此編譯選項;如果根本就沒有選擇，那麼配置變數的值為空。

    Rules.make 變數

    前面講過，Rules.make 是編譯規則檔案，所有的 Makefile 中都會包括 Rules.make。Rules.make 檔案定義了許多變數，最為重要是那些編譯、連結列表變數。

    O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：本目錄下需要編譯進 Linux 核心 vmlinux 的目標檔案列表，其中 OX_OBJS 和 LX_OBJS 中的 "X" 表明目標檔案使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號。

    M_OBJS，MX_OBJS：本目錄下需要被編譯成可裝載模組的目標檔案列表。同樣，MX_OBJS 中的 "X" 表明目標檔案使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號。

    O_TARGET，L_TARGET：每個子目錄下都有一個 O_TARGET 或 L_TARGET，Rules.make 首先從原始碼編譯生成 O_OBJS 和 OX_OBJS 中所有的目標檔案，然後使用 $(LD) -r 把它們連結成一個 O_TARGET 或 L_TARGET。O_TARGET 以 .o 結尾，而 L_TARGET 以 .a 結尾。

    子目錄 Makefile

    子目錄 Makefile 用來控制本級目錄以下原始碼的編譯規則。我們通過一個例子來講解子目錄 Makefile 的組成：

    #
    # Makefile for the linux kernel.
    #
    # All of the (potential) objects that export symbols.
    # This list comes from 'grep -l EXPORT_SYMBOL *.[hc]'.
    export-objs := tc.o
    # Object file lists.
    obj-y        :=
    obj-m        :=
    obj-n        :=
    obj-         :=
    obj-$(CONFIG_TC) += tc.o
    obj-$(CONFIG_ZS) += zs.o
    obj-$(CONFIG_VT) += lk201.o lk201-map.o lk201-remap.o
    # Files that are both resident and modular: remove from modular.
    obj-m        := $(filter-out $(obj-y), $(obj-m))
    # Translate to Rules.make lists.
    L_TARGET := tc.a
    L_OBJS       := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-y)))
    LX_OBJS      := $(sort $(filter     $(export-objs), $(obj-y)))
    M_OBJS       := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-m)))
    MX_OBJS      := $(sort $(filter     $(export-objs), $(obj-m)))
    include $(TOPDIR)/Rules.make

    a) 註釋

    對 Makefile 的說明和解釋，由#開始。

    b) 編譯目標定義

    類似於 obj-$(CONFIG_TC) += tc.o 的語句是用來定義編譯的目標，是子目錄 Makefile 中最重要的部分。編譯目標定義那些在本子目錄下，需要編譯到 Linux 核心中的目標檔案列表。為了只在使用者選擇了此功能後才編譯，所有的目標定義都融合了對配置變數的判斷。

    前面說過，每個配置變數取值範圍是：y，n，m 和空，obj-$(CONFIG_TC) 分別對應著 obj-y，obj-n，obj-m，obj-。如果 CONFIG_TC 配置為 y，那麼 tc.o 就進入了 obj-y 列表。obj-y 為包含到 Linux 核心 vmlinux 中的目標檔案列表;obj-m 為編譯成模組的目標檔案列表;obj-n 和 obj- 中的檔案列表被忽略。配置系統就根據這些列表的屬性進行編譯和連結。

    export-objs 中的目標檔案都使用了 EXPORT_SYMBOL() 定義了公共的符號，以便可裝載模組使用。在 tc.c 檔案的最後部分，有 "EXPORT_SYMBOL(search_tc_card);"，表明 tc.o 有符號輸出。

    這裡需要指出的是，對於編譯目標的定義，存在著兩種格式，分別是老式定義和新式定義。老式定義就是前面 Rules.make 使用的那些變數，新式定義就是 obj-y，obj-m，obj-n 和 obj-。Linux 核心推薦使用新式定義，不過由於 Rules.make 不理解新式定義，需要在 Makefile 中的適配段將其轉換成老式定義。

    c) 適配段

    適配段的作用是將新式定義轉換成老式定義。在上面的例子中，適配段就是將 obj-y 和 obj-m 轉換成 Rules.make 能夠理解的 L_TARGET，L_OBJS，LX_OBJS，M_OBJS，MX_OBJS。

    L_OBJS := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-y))) 定義了 L_OBJS 的生成方式：在 obj-y 的列表中過濾掉 export-objs(tc.o)，然後排序並去除重複的檔名。這裡使用到了 GNU Make 的一些特殊功能，具體的含義可參考 Make 的文件(info make)。

    d) include $(TOPDIR)/Rules.make