Linux 內核根目錄 Makefile 逐行詳解

概覽

本文針對早期 Linux 內核（v0.11 風格）根目錄 Makefile 進行逐行註解，涵蓋變量定義、隱式規則、目標構建、依賴生成等核心機制，幫助理解內核建構流程。

關鍵變量定義

隱式規則（後綴規則）

.c.s:   # .c → .s (組譯碼)
    $(CC) $(CFLAGS) -nostdinc -Iinclude -S -o $*.s $<

.s.o:   # .s → .o
    $(AS) -c -o $*.o $<

.c.o:   # .c → .o (直接編譯)
    $(CC) $(CFLAGS) -nostdinc -Iinclude -c -o $*.o $<

$*.s、$@ 為自動變量，$< 代表第一個依賴文件。

核心目標構建流程

1. all → Image：最終生成內核映像文件 Image。
2. Image：依賴 boot/boot、tools/system、tools/build，調用 tools/build 組裝並 sync 寫盤。
3. tools/system：鏈接 boot/head.o、init/main.o、ARCHIVES、LIBS，輸出 System.map。
4. 子目錄遞歸：kernel/kernel.o、mm/mm.o、fs/fs.o、lib/lib.a 均通過 (cd dir; make) 遞歸構建。
5. boot/boot：從 tools/system 計算長度生成 tmp.s，組譯鏈接產生引導扇區。

輔助目標

• clean：遞歸刪除所有生成文件（Image、System.map、*.o、core 等）。
• backup：執行 clean 後，打包壓縮整個 linux/ 目錄為 backup.Z。
• dep：掃描 .c 文件 #include 依賴，自動更新 Makefile 尾部 ### Dependencies 之後內容。

依賴生成原理

dep:
    sed '/### Dependencies/q' < Makefile > tmp_make
    (for i in init/*.c; do echo -n "init/"; $(CPP) -M $$i; done) >> tmp_make
    cp tmp_make Makefile
    (cd fs; make dep) ...  # 遞歸子目錄

利用 gcc -M 輸出標準 make 依賴規則，實現頭文件變更自動觸發重編譯。

總結

這個 Makefile 展示了早期 Linux 內核構建的精髓：模組化目標、遞歸構建、自動依賴追蹤、引導扇區動態生成，為現代內核構建系統奠定基礎。