模仿u-boot的makefile结构

u-boot（2014.04）是通过顶层makefile调用各子目录中的makefile来实现整个工程的编译的，实际上子目录的makefile是include进来的。这里仿照这种结构写个模板测试一下。

目录结构：

mytest：

　　add：

　　　　mul：

　　　　　　Makefile

　　　　　　mul.c

　　　　　　mul.h

　　　　add.c

　　　　add.h

　　　　Makefile

　　main：

　　　　main.c

　　　　Makefile

　　scripts：

　　　　Makefile.build

　　　　Makefile.clean

　　　　Makefile.lib

　　sub：

　　　　div

　　　　　　div.c

　　　　　　div.h

　　　　　　Makefile

　　　　sub.c

　　　　sub.h

　　　　Makefile

顶层Makefile：

 1 CC := gcc
 2 LD := ld
 3 
 4 CFLAGS := -g
 5 
 6 PHONY := all
 7 
 8 target := mainApp
 9 
10 # default target
11 all: $(target)
12 
13 # dirs to be compiled
14 src-dirs += add/
15 src-dirs += sub/
16 src-dirs += main/
17 
18 # libs to be linked
19 libs-y := $(patsubst %/,%/built-in.o,$(src-dirs))
20 
21 src-dirs := $(patsubst %/,%,$(src-dirs))
22 
23 # include dirs
24 inc-dirs := $(addprefix -I,$(src-dirs))
25 
26 # the Makefile for building
27 build := -f scripts/Makefile.build obj
28 
29 CFLAGS += $(inc-dirs)
30 export CC LD CFLAGS
31 
32 
33 PHONY += $(src-dirs)
34 
35 # linking
36 $(target): $(src-dirs)
37     $(CC) -o $@ $(libs-y)
38 
39 # compiling source dirs
40 $(src-dirs):
41     make $(build)=$@
42 
43 # Clean
44 clean-dirs := $(foreach f,$(src-dirs),$(if $(wildcard $f/Makefile),$f))
45 clean-dirs := $(addprefix _clean_, $(clean-dirs))
46 PHONY += clean $(clean-dirs)
47 
48 # descending to subdirs for cleaning
49 $(clean-dirs):
50     make $(clean)=$(patsubst _clean_%,%,$@)
51 
52 # just simply remove .o and target 
53 clean: $(clean-dirs)
54     @find . \( -name '*.o' -o -name '$(target)' \) -type f | xargs rm -f 
55 
56 clean := -f scripts/Makefile.clean obj
57 .PHONY : $(PHONY)

顶层Makefile确定target，要编译的源码目录，include的路径。

第41行使用scripts/Makefile.build对各个源码目录进行编译，Makefile.build为实际编译代码的makefile，内容如下：

 1 src := $(obj)
 2 
 3 PHONY := __build
 4 
 5 obj-y := 
 6 
 7 # include the Makefile in the $(obj) dir
 8 build-dir := $(src)
 9 build-file := $(build-dir)/Makefile
10 include $(build-file)
11 
12 # include scripts/Makefile.lib
13 include scripts/Makefile.lib
14 
15 build := -f scripts/Makefile.build obj
16 
17 ifneq ($(strip $(obj-y)),)
18 builtin-target := $(obj)/built-in.o
19 endif
20 
21 # default target
22 __build: $(builtin-target) $(subdir)
23     @:
24 
25 # compiling .c files
26 $(obj)/%.o: $(src)/%.c
27     $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@
28 
29 # subdir object
30 $(subdir-obj-y): $(subdir) ;
31 
32 # linking objs
33 $(builtin-target): $(obj-y)
34     $(LD) -r -o $@ $^
35 
36 PHONY += $(subdir)
37 
38 # descending to subdirs
39 $(subdir):
40     make $(build)=$@
41 
42 .PHONY : $(PHONY)

obj变量为需要编译的源码目录，例如add，第10行将add/目录下的Makefile目录包含进来，add/Makefile内容如下：

1 obj-y += add.o
2 obj-y += mul/

这里仅仅确定需编译的文件以及子目录，回到makefile.build，第13行，包含scripts/Makefile.lib文件，内容如下：

1 subdir := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
2 obj-y := $(patsubst %/,%/built-in.o, $(obj-y))
3 subdir-obj-y := $(filter %/built-in.o, $(obj-y))
4 
5 subdir := $(addprefix $(obj)/,$(subdir))
6 obj-y := $(addprefix $(obj)/,$(obj-y))
7 subdir-obj-y := $(addprefix $(obj)/, $(subdir-obj-y))

obj-y表示要编译的目标文件，如果是目录，如mul/，则表示mul/built-in.o；subdir表示要继续编译的子目录；subdir-obj-y表示子目录下的built-in.o

回到makefile.build，第18行，每个要编译的源码目录编译之后都将会产生一个built-in.o的文件，第27行，对.c文件进行编译，即由obj-y变量所确定的文件。第40行，对子目录执行同样的过程。第33行，对每个目录链接出一个built-in.o文件，这个built-in.o由当前目录下.o文件和子目录下的.built-in.o文件链接而成。

在所有的源码目录都经过编译之后，回到顶层makefile执行最后的链接，得到target。

再看看clean目标，第49行，首先在需要进行clean的目录下使用scripts/Makefile.clean执行clean，需要clean的目录为含有makefile的源码目录。Makefile.clean内容如下：

 1 src := $(obj)
 2 
 3 PHONY := __clean
 4 
 5 # default target
 6 __clean:
 7 
 8 clean := -f scripts/Makefile.clean obj
 9 
10 # include the Makefile in the $(obj) dir
11 build-dir := $(src)
12 build-file := $(build-dir)/Makefile
13 include $(build-file)
14 
15 # subdir to be cleaned
16 subdir := $(patsubst %/,%,$(filter %/,$(obj-y)))
17 subdir := $(addprefix $(obj)/,$(subdir))
18 
19 __clean-files :=
20 __clean-files := $(addprefix $(obj),$(__clean-files))
21 
22 __clean-dirs :=
23 __clean-dirs := $(addprefix $(obj),$(__clean-dirs))
24 
25 __clean: $(subdir)
26 ifneq ($(strip $(__clean-files)),)
27     rm -f $(__clean-files)
28 endif
29 
30 ifneq ($(strip $(__clean-dirs)),)
31     rm -rf $(__clean-dirs)
32 endif
33 
34 PHONY += $(subdir)
35 $(subdir):
36     make $(clean)=$@
37 
38 .PHONY: $(PHONY)

这里也是一个逐步往下clean的过程，要clean的文件由__clean-files变量指定。

回到顶层makefile，简单的一个find操作，删除目录下所有.o文件和目标。

关于include路径，u-boot讲所有头文件都集中放在了某几个目录下，于是源码中要包含其他头文件的时候是这样子做的xxx/xxx/xxx.h，我这里的main.c如下，其中对与mul和div的包含也是类似。

 1 #include <stdio.h>
 2 #include "add.h"
 3 #include "sub.h"
 4 #include "mul/mul.h"
 5 #include "div/div.h"
 6 
 7 void main(void)
 8 {
 9     int a = 1;
10     int b = 2;
11     printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
12     printf("a + b = %d\n", add(a, b));
13     printf("a - b = %d\n", sub(a, b));
14     printf("a * b = %d\n", mul(a, b));
15     printf("a / b = %d\n", div(a, b));
16 }