玩了這么久的OpenWrt,最近詳細研究了一下整個工程的構建過程,也希望作為備份以便以后查閱。網上這方面的文章一大把,不過多數都只提及皮毛,我就選取了感覺還不錯的放了過來,畢竟全部自己寫太麻煩了。我主要整理了下面這兩篇文章,和整個構建過程基本相符,在這里也對原作者表示感謝。
http://m.blog.csdn.net/article/details?id=50363519
http://m.blog.csdn.net/article/details?id=50408104
編譯過程概述
編譯的總體過程如下:
1. 編譯host工具
雖然我們在開始編譯前已經安裝了一些必要的工具,但編譯過程中還需要其他一些主機工具。這部分工具將首先編譯。
2. 編譯交叉工具鏈
openwrt
自帶交叉編譯鏈,當然在編譯目標平台軟件前,需要先編譯。
3. 編譯內核模塊
因為部分內核模塊將會生成獨立的ipk,所以內核模塊需要首先編譯。
4. 編譯ipk
這里將編譯package
目錄下的各個軟件包,這也是和我們最為息息相關的。
5. 安裝ipk
將生成的ipk安裝到文件系統之中(比如build_dir/target-XXX/root-ramips目錄)。
6. 編譯內核
在完成ipk編譯之后,將會編譯內核,壓縮內核.同時使用mkimage工具,在內核前面生成一個用於uboot識別的頭部。
7. 合成
在最后一步,將文件系統和內核連接在一起,即生成了目標二進制鏡像文件。
Makefile結構分析
我們以chaos calmer
的代碼為例,整個編譯的入口是在源碼根目錄下的Makefile。編譯的各種命令都應該在源碼根目錄下鍵入。
整個主Makefile的結構如下:
world:
ifneq ($(OPENWRT_BUILD),1)
頂層
else
第二層
endif
開始部分是一些注釋和變量定義及路徑檢查。
根據Makefile的規則,在沒有指定編譯目標的時候,Makefile中的第一個目標將作為默認目標。
換句話說,當我們執行make V=s
時,這個時候編譯的目標就是world
.和我們執行make world V=s
效果是一樣的。
頂層
通常在編譯時,我們不會定義變量OPENWRT_BUILD
的值,所以通常我們是會走到頂層的。
頂層代碼如下:
_SINGLE=export MAKEFLAGS=$(space);
override OPENWRT_BUILD=1
export OPENWRT_BUILD
GREP_OPTIONS=
export GREP_OPTIONS
include $(TOPDIR)/include/debug.mk
include $(TOPDIR)/include/depends.mk
include $(TOPDIR)/include/toplevel.mk
這里我們看到變量OPENWRT_BUILD
被置為1,然后包含了3個.mk
文件。
這里稍微解釋下.mk
文件,它們一般沒有什么執行動作,都是一些變量的定義還有依賴關系的說明,可以類比於C語言的頭文件來理解。
debug.mk:
可以通過定義DEBUG的值來控制編譯過程。
depends.mk:
主要定義了rdep這個變量。
toplevel.mk:
這個是我們跟蹤編譯過程的重要的文件,這個文件在源碼根目錄下的
include
文件夾下。
核心代碼如下:
1 %:: 2 @+$(PREP_MK) $(NO_TRACE_MAKE) -r -s prereq 3 @( \ 4 cp .config tmp/.config; \ 5 ./scripts/config/conf --defconfig=tmp/.config -w tmp/.config Config.in > /dev/null 2>&1; \ 6 if ./scripts/kconfig.pl '>' .config tmp/.config | grep -q CONFIG; then \ 7 printf "$(_R)WARNING: your configuration is out of sync. Please run make menuconfig, oldconfig or defconfig!$(_N)\n" >&2; \ 8 fi \ 9 ) 10 @+$(ULIMIT_FIX) $(SUBMAKE) -r $@ $(if $(WARN_PARALLEL_ERROR), || { \ 11 printf "$(_R)Build failed - please re-run with -j1 to see the real error message$(_N)\n" >&2; \ 12 false; \ 13 } )
除了少數在toplevel中被定義的目標外,其他編譯目標都會走到這里,將之簡化后(執行命令為: make V=s):
%:: @make V=s -r -s prereq @make -w -r world
首先執行prereq
,然后再執行我們指定的目標或者默認目標world
。
prereq整理后的依賴關系如下:
其中,staging_dir/host/.prereq-build:
將會執行一系列主機檢查,是否安裝了必要的軟件。
prepare-tmpinfo:
根據scan.mk,掃描
target/linux
和package
目錄,生成packageinfo和targetinfo。
總之,頂層完成一系列必要的准備工作.對於絕大多數的目標而言,頂層是必經之路。當然,在toplevel.mk
中,我們也可以看到目標menuconfig
。也就是說對於目標menuconfig
而言,將不會執行到第二層的邏輯。
第二層
在上面執行完make prereq
之后,將執行make world。
還記得我們進入頂層后修改了變量OPENWRT_BUILD
么?當再次執行make world
的時候,由於條件不滿足,我們將直接進入第二層來執行。
include rules.mk
include $(INCLUDE_DIR)/depends.mk
include $(INCLUDE_DIR)/subdir.mk
include target/Makefile
include package/Makefile
include tools/Makefile
include toolchain/Makefile
rules.mk:
很重要的一個mk文件,其中規定了很多有用的變量,包括各種目錄路徑的定義,交叉編譯器等等。其中:
ifeq ($(DUMP),) -include $(TOPDIR)/.config endif
就是包含了我們的配置文件。對於
Makefile
而言,.config
文件就是一大串變量的定義,Makefile可以直接讀取這些定義,從而控制編譯過程。
subdir.mk:
這個是讀懂我們整個編譯過程的關鍵所在,其中主要定義了兩個函數:subdir和stampfile,我們稍后加以解釋。
接下來,包含了4個Makefile文件。我們以target/Makefile
為例.該文件位於target
目錄下。
核心部分為:
$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,prereq,.config))
$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,compile,$(TMP_DIR)/.build))
$(eval $(call stampfile,$(curdir),target,install,$(TMP_DIR)/.build))
$(eval $(call subdir,$(curdir)))
這里調用了subdir.mk
中定義的stampfile
函數。將會生成target/stamp-prereq
,target/stamp-compile
,target/stamp-install
三個變量。
以target/stamp-prereq
為例,執行部分為make target/prereq
。同理target/stamp-compile
,執行部分為make target/compile
。
最后又調用了sbudir
函數,這個函數規定了目標和各子文件夾之間的依賴關系。如果有一定的Makefile基礎可以去讀讀subdir.mk
文件。
舉例而言就是:
當執行目標為
target/compile
,這個目標將依賴於target/linux/compile
。
當執行目標為package/compile
,這個目標將依賴於package
目錄下各子文件夾的compile
。
下面就是規定了一系列的依賴關系,我已經將他們梳理了出來,如下圖:
編譯過程中的一些變量可能會造成一些困擾,這里將它們的真實值記錄下來,以執行make V=s為例:
1 $(PREP_MK) => OPENWRT_BUILD= QUIET=0 2 3 $(NO_TRACE_MAKE) => make V=ss 4 5 $(_SINGLE) => export MAKEFLAGS= ; 6 7 $(ULIMIT_FIX) => _limit=1024; [ = unlimited -o -ge 1024 ] || ulimit -n 1024;