makefile

Makefile.lkm 语法解析与学习指南

一、Makefile.lkm 涉及的语法与符号详解

1. 变量定义与赋值

• :=（立即赋值）
  定义变量并立即展开右侧表达式，比方：
  1. BUILD_DIR := build  # BUILD_DIR 值为 "build"

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• +=（追加赋值）
  向变量追加新值，比方：
  1. RTSDK_CFLAGS += -D__KERNEL__  # 在原有 CFLAGS 后添加宏定义

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• =（延迟赋值）
  变量值在引用时才会展开，比方：
  1. VAR = $(shell date)  # 每次引用 VAR 时才会执行 date 命令

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2. 特殊变量与函数

• $(subst from,to,text)
  字符串更换函数，比方：
  1. $(subst $(ROOT_PATH)/,,src/root/module.c)  # 输出 "src/module.c"

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• $(addprefix prefix,names)
  为每个名称添加前缀，比方：
  1. $(addprefix build/, a.o b.o)  # 输出 "build/a.o build/b.o"

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• $(wildcard pattern)
  通配符匹配文件，比方：
  1. $(wildcard *.c)  # 返回所有 .c 文件的列表

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• $(shell command)
  实行 Shell 下令并返回结果，比方：
  1. PWD := $(shell pwd)  # 获取当前目录路径

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3. 条件判断

• ifneq (a,b) / ifeq (a,b)
  比较两个值是否不等/相称，比方：
  1. ifneq ($(KERNELRELEASE),)  # 如果 KERNELRELEASE 非空

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• $(if condition,then-part,else-part)
  条件函数，比方：
  1. $(if $(wildcard dir),,mkdir dir)  # 目录不存在则创建

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4. 规则与下令

• 目标-依赖规则
  1. target: dependency
  2.     command  # 命令必须以 Tab 开头

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  示例：
  1. modules: link_file_local
  2.     $(MAKE) -C ...  # 构建模块前先执行 link_file_local

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• .PHONY 伪目标
  声明目标不代表实际文件，比方：
  1. .PHONY: install clean  # install 和 clean 是动作而非文件

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5. 通配符与自动变量

• %（通配符）
  模式匹配，比方：
  1. %.o: %.c  # 所有 .o 文件依赖对应的 .c 文件

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• 
  <strong>$@、$ 函数 > 条件/循环。
  
• 实践建议：从单一文件编译开始，逐步扩展到多目次、多条件项目。
  

1. $(foreach i,$(MODULE_SRC), ln -s $i ...)  # 为每个源文件创建符号链接

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总结：Makefile.lkm 内容与 Linux 内核模块编译流程

一、Makefile.lkm 焦点内容解析

1. 变量定义

• 路径与编译选项：
  1. link_file_local:
  2.     $(foreach i,$(MODULE_SRC), \
  3.         $(shell ln -s ...))  # 使用 \ 换行

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2. 内核模块构建规则

• 条件分支：
  1. CC = gcc
  2. CFLAGS = -Wall
  3. OBJ = main.o utils.o
  5. app: $(OBJ)
  6.     $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
  7. %.o: %.c
  8.     $(CC) $(CFLAGS) -c $<

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3. 符号链接与目次管理

• link_file_local 目标：
  1. # 生成符号链接到 build 目录
  2. link_file_local:
  3.     $(foreach i,$(MODULE_SRC), \
  4.         $(if $(wildcard $(dir $(BUILD_DIR)/...)),, \
  5.             $(shell mkdir -p ...)) \
  6.         $(shell ln -s $i ...))

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4. 安装与清理规则

• 安装：
  1. ################################################################################
  2. #
  3. #
  4. # Rules for building Linux Kernel Module
  5. ################################################################################
  7. BUILD_DIR                        := build
  8. LKM_INSTALL_PATH        := $(ROOTFS_PATH)/lib/modules
  9. RTSDK_CFLAGS            += -D__KERNEL__
  11. OUTPUT_MODULE_OBJ       := $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(subst $(ROOT_PATH)/,,$(MODULE_OBJ)))
  12. EXTRA_CFLAGS            += $(RTSDK_CFLAGS)
  13. EXTRA_LDFLAGS           += $(RTSDK_LDFLAGS)
  15. ifneq ($(KERNELRELEASE),)
  16.     obj-m               := $(MODULE_NAME).o
  17.     $(MODULE_NAME)-objs := $(OUTPUT_MODULE_OBJ)
  18. else
  19.     PWD := $(shell pwd)
  20. modules: link_file_local
  21.         $(MAKE) -C $(OSS_LINUX_PATH) $(MAKEOPT) M=$(PWD) ARCH=$(RTSDK_ARCH) "CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE)" "CC=$(CC)" "LD=$(LD)" "AR=$(AR)" modules
  22. endif
  25. .PHONY: install
  26. install:
  27. ifeq ($(MODULE_NAME).ko, $(wildcard $(MODULE_NAME).ko))
  28.         $(if $(wildcard $(LKM_INSTALL_PATH)),,mkdir -p $(LKM_INSTALL_PATH))
  29.         $(STRIP) --strip-debug -R .note -R .comment $(MODULE_NAME).ko
  30.         cp $(MODULE_NAME).ko $(LKM_INSTALL_PATH)
  31.         @echo "$(MODULE_NAME).ko installed"
  32. endif
  35. clean distclean clean_all:
  36.         if [ -d $(BUILD_DIR) -a -d $(OSS_LINUX_PATH) ]; then $(MAKE) -C $(OSS_LINUX_PATH) M=$(PWD) "CC=$(CC)" "LD=$(LD)" "AR=$(AR)" clean; fi
  37.         @find \( -name '*.[oas]' -o -name 'Module.symvers' -o -name 'modules.order' \) -type f -print | xargs rm -rf
  38.         rm -rf $(BUILD_DIR)
  41. link_file_local:
  42.         $(foreach i,$(MODULE_SRC),$(if $(wildcard $(dir $(BUILD_DIR)/$(subst $(ROOT_PATH),,$i))),,$(shell mkdir -p $(dir $(BUILD_DIR)/$(subst $(ROOT_PATH),,$i)))))
  43.         $(foreach i,$(MODULE_SRC),$(if $(wildcard $(BUILD_DIR)/$(subst $(ROOT_PATH),,$i)),,$(shell ln -s $i $(BUILD_DIR)/$(subst $(ROOT_PATH),,$i))))

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• 清理：
  1. BUILD_DIR := build              # 构建输出目录
  2. LKM_INSTALL_PATH := $(ROOTFS_PATH)/lib/modules  # 模块安装路径
  3. RTSDK_CFLAGS += -D__KERNEL__    # 内核模块编译必选宏
  4. OUTPUT_MODULE_OBJ := $(addprefix $(BUILD_DIR)/,$(subst $(ROOT_PATH)/,,$(MODULE_OBJ)))  # 对象文件路径映射

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二、Linux 内核模块编译流程

1. 准备环境

• 设置变量（在 Makefile 或下令行中）：
  1. ifneq ($(KERNELRELEASE),)  # 在内核构建系统中被调用时
  2.   obj-m := $(MODULE_NAME).o
  3.   $(MODULE_NAME)-objs := $(OUTPUT_MODULE_OBJ)
  4. else  # 用户态执行时
  5.   modules: link_file_local  # 依赖符号链接创建
  6.     $(MAKE) -C $(OSS_LINUX_PATH) M=$(PWD) ... modules  # 调用内核构建系统
  7. endif

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2. 编译模块

1. link_file_local:
2.     # 创建构建目录结构，并为源文件创建符号链接到 build/ 目录
3.     $(foreach i,$(MODULE_SRC), mkdir -p ... && ln -s ...)

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3. 安装模块

1. install:  # 安装内核模块到根文件系统
2.     $(STRIP) --strip-debug ...  # 剥离调试符号
3.     cp $(MODULE_NAME).ko $(LKM_INSTALL_PATH)

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4. 清理构建文件

1. clean distclean clean_all:  # 删除构建产物
2.     make -C $(OSS_LINUX_PATH) clean  # 清理内核构建中间文件
3.     rm -rf $(BUILD_DIR) ...          # 删除本地构建目录

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三、常见问题与解决

问题现象原因与解决方案No such file or directoryOSS_LINUX_PATH 未定义或路径错误：在 Makefile 或下令行中指定正确路径。模块编译后无法加载内核版本与模块不匹配：确保 OSS_LINUX_PATH 指向与目标内核一致的源码目次。符号链接未正确生成link_file_local 实行失败：检查 MODULE_SRC 变量是否包含有效源文件路径。权限不足导致安装失败利用 sudo 或确保 LKM_INSTALL_PATH 对当前用户可写。四、完整编译流程图

1. # 示例：Realtek SDK 环境变量
2. export OSS_LINUX_PATH=/home/jiangzhiguo/SDK4_V4.4.1.55661/build/oss/linux-4.4.153
3. export ARCH=arm64
4. export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

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五、关键留意事项

• 路径一致性：确保 OSS_LINUX_PATH、ROOT_PATH 等变量与实际源码路径匹配。
  
• 内核配置：若修改内核选项（如添加驱动支持），需重新实行 make menuconfig 并编译内核。
  
• 版本匹配：模块与运行中的内核版本必须一致（通过 uname -r 查看）。
  

通过以上步调，可高效管理内核模块的构建、安装与维护。

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