[linux]一個通用驅動Makefile-V2-支援編譯多目錄

李柱明發表於2021-03-15
Linux編譯

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前言

該 Makefile 已經通過基於核心 Linux5.4 版本驗證通過。

因為編寫這通用驅動 Makefile 時遇到了標頭檔案指定路徑失敗的問題。使用過 ccflags-y 、INCDIR 、EXTRA_CFLAGS 、-L 等等引數都無效。就是因為我使用了 $(shell pwd)。導致這些引數的路徑都為核心原始碼路徑下，而非模組路徑。後面重新檢視核心文件，看核心的推薦寫法才解決了，使用 $(src) 來獲取模組原始碼路徑。正確指向自定義的標頭檔案路徑。所以有以下建議：

  • 建議：對於不同的 Linux 核心，應該去該核心文件看看 makefiel 和 Kbuild 的語法及特點。（Documentation/kbuild）**

參考連線：
李柱明部落格園

1. 特點

  1. 支援編譯多目錄Linux核心驅動
  2. 支援多目錄原始檔及標頭檔案編譯
  3. 相容性高，修改介面巨集即可

2. 分析

2.1 簡要原理

由於驅動程式中包含了很多來自核心的標頭檔案，編譯驅動程式時需要指定板子所用的同一版本的核心原始碼（編譯後，以下無特別說明也是編譯後）路徑。
簡要原理其實是主要由核心原始碼中的 Makefile 來進行編譯並生成驅動檔案。所以當前 Makefile 只需要提供引數和跳轉到核心原始碼路徑執行其頂層 Makefile 即可。

2.2 具體分析

核心路徑：
KERNEL_DIR = /home/lss/work/kernel/imx6/ebf-buster-linux/build_image/build：指出編譯後的核心原始碼路徑。

架構及編譯器：
ARCH = arm：提供架構名稱。
CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf-：提供交叉編譯器名稱。
CC = $(CROSS_COMPILE)gcc：用於測試用例APP使用的編譯器（無測試用例可遮蔽）。
export ARCH CROSS_COMPILE：共享架構名稱及交叉編譯器名稱到 sub-Makefile，這裡即是核心原始碼中的頂層Makefile及其sub-Makefile。

路徑變數：
PWD := $(shell pwd)：執行時的 make 路徑。並不是當前檔案路徑。
MODDIR := $(src)：當前模組的頂層路徑。

  • 核心原始碼原話：$(src) provides the absolute path by pointing to the directory where the currently executing kbuild file is located.
    • Kbuild可以看作Makefile。（雖然不嚴謹）
    • $(src) 是由核心 Makefile 提供的。為當前被執行的 子Makefile 的絕對路徑。在這裡也可以看出 M= 的路徑。
      • 因為當核心頂層 Makefile 使用 -C 跳到核心頂層 Makefile ，如果使用 $(shell pwd) 的話，該命令的值為 核心頂層 Makefile 的絕對路徑，而不是核心頂層 Makefile 的路徑。（ $(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR)  modules 中的 M=$(CURDIR) 例外，因為它在當前 Makefile 生效後再跳轉到 -C 的 ）

目標：
TARGET_DRV := led_device_driver：模組目標名稱。
TARGET_APP := led_app：測試用例目標名稱。

資原始檔和模組目標定義
$(TARGET_DRV)-y += led_module.o：目標模組所需原始檔。
$(TARGET_DRV)-y += ./device/led_dev_a.o：目標模組所需原始檔。
$(TARGET_DRV)-y += ./driver/led_drv.o：目標模組所需原始檔。
obj-m := $(TARGET_DRV).o：目標。告訴核心要編譯成模組。

  • obj-y：編譯驅動到核心。 obj-m：編譯驅動為模組。 obj-n：不編譯。
  • 驅動模組的多原始檔編譯：obj-m := $(TARGET).o 是告訴 makefile 最總的編譯目標。而 $(TARGET)-y 則是告訴 makefile 該總目標依賴哪些目標檔案。（為固定格式，如總目標為 xxx.o，那麼它依賴的原始檔應該這樣指定 xxx-y += ）(也可以使用 xxx-objs)

編譯引數：
ccflags-y := -I$(MODDIR)/include：指定自定義標頭檔案路徑。這裡只能使用 $(src) 來獲取模組檔案路徑。

  • External modules tend to place header files in a separate include/ directory where their source is located, although this is not the usual kernel style. To inform kbuild of the directory, use either ccflags-y or CFLAGS_.o.

目標 all：
$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) modules：原型是 make modules，即是編譯模組目標，其它都是引數。

  • -C $(KERNEL_DIR)：把工作目錄跳轉到核心原始碼中。
  • M=$(CURDIR)：表示編譯模組時，可以到該路徑尋找模組原始碼進行編譯。
  • 推薦：觀看核心文件 Documentation/kbuild/modules.rst

3. 原始碼

# @file         Makefile
# @brief        驅動。
# @details      led 驅動模組 Makefile 例程。
# @author       lzm
# @date         2021-03-14 10:23:03
# @version      v1.1
# @copyright    Copyright By lizhuming, All Rights Reserved
#
# ********************************************************
# @LOG 修改日誌:
# ********************************************************

# 編譯後核心路徑
KERNEL_DIR = /home/lss/work/kernel/imx6/ebf-buster-linux/build_image/build
# 定義框架
# ARCH 為 x86 時，編譯鏈頭為 
# ARCH 為 arm 時，編譯鏈頭為 arm-linux-gnueabihf-
ARCH = arm
ifeq ($(ARCH),x86)
CROSS_COMPILE = #
else
CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf-#
endif
CC      = $(CROSS_COMPILE)gcc #
# 共享到sub-Makefile
export  ARCH  CROSS_COMPILE

# 路徑
PWD := $(shell pwd)
MODDIR := $(src)

# 注意:驅動目標不要和檔名相同
TARGET_DRV := led_device_driver
TARGET_APP := led_app

# 本次整個編譯需要源 檔案 和 目錄
$(TARGET_DRV)-y += led_module.o
$(TARGET_DRV)-y += ./device/led_dev_a.o
$(TARGET_DRV)-y += ./driver/led_drv.o
obj-m := $(TARGET_DRV).o
# obj-m += $(patsubst %.c,%.o,$(shell ls *.c))

# 編譯條件處理
ccflags-y := -I$(MODDIR)/include
ccflags-y += -I$(MODDIR)/device
ccflags-y += -I$(MODDIR)/driver

# 第一個目標
all :
    @$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR)  modules
#   $(CROSS_COMPILE)gcc -o $(TARGET_APP) $(TARGET_APP).c
    
# 清理
.PHONY:clean
clean:
    $(MAKE)  -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) clean
#   rm $(TARGET_APP)

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