Linux下规范性Makefile规则

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6 分钟

Linux下规范性Makefile规则

2025-03-02

嵌入式 Linux 开发

Linux

/

Makefile

文件目录#

bsp
- clk (时钟驱动)
  - bsp_clk.c
  - bsp_clk.h
- delay (延时驱动)
  - bsp_delay.c
  - bsp_delay.h
- led (LED驱动)
  - bsp_led.c
  - bsp_led.h
imx6ul
- cc.h (变量类型声明)
- fsl_common.h (NXP官方SDK通用宏定义文档)
- fsl_iomuxc.h (NXP官方SDK寄存器地址定义文档)
- imx6ul.h (常用头文件)
- MCIMX6Y2.h (NXP官方SDK寄存器结构体和相关位定义文档)
obj .o文件目标地址
project
- main.c (主函数)
- start.S (启动文件)

Makefile#

1
CROSS_COMPILE   ?= arm-linux-gnueabihf-
2
TARGET        ?= bsp
3

4
CC         := $(CROSS_COMPILE)gcc
5
LD        := $(CROSS_COMPILE)ld
6
OBJCOPY     := $(CROSS_COMPILE)objcopy
7
OBJDUMP     := $(CROSS_COMPILE)objdump
8

9
INCDIRS     := imx6ul \
10
           bsp/clk \
11
           bsp/led \
12
           bsp/delay
13

14
SRCDIRS      := project \
15
           bsp/clk \
16
           bsp/led \
17
           bsp/delay
18

19

20
INCLUDE      := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))
21

22
SFILES      := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.S))
23
CFILES      := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))
24

25
SFILENDIR    := $(notdir  $(SFILES))
26
CFILENDIR    := $(notdir  $(CFILES))
27

28
SOBJS      := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.S=.o))
29
COBJS      := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))
30
OBJS      := $(SOBJS) $(COBJS)
31

32
VPATH      := $(SRCDIRS)
33

34
.PHONY: clean
35

36
$(TARGET).bin : $(OBJS)
37
  $(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
38
  $(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
39
  $(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis
40

41
$(SOBJS) : obj/%.o : %.S
42
  $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<
43

44
$(COBJS) : obj/%.o : %.c
45
  $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<
46

47
clean:
48
  rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

细节#

工具配置#

1
CROSS_COMPILE   ?= arm-linux-gnueabihf-     # 交叉编译工具前缀（ARM架构）
2
TARGET        ?= bsp                      # 目标程序名称，默认输出文件名为 `bsp`
3

4
CC         := $(CROSS_COMPILE)gcc      # C 编译器
5
LD        := $(CROSS_COMPILE)ld       # 链接器
6
OBJCOPY     := $(CROSS_COMPILE)objcopy  # 二进制转换工具
7
OBJDUMP     := $(CROSS_COMPILE)objdump  # 反汇编工具

目录与文件管理#

1
INCDIRS := imx6ul \            # 头文件搜索目录列表，"\"为换行符
2
           bsp/clk \
3
           bsp/led \
4
           bsp/delay
5

6
SRCDIRS := project \           # 源码搜索目录列表，"\"为换行符
7
           bsp/clk \
8
           bsp/led \
9
           bsp/delay
10

11
INCLUDE := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))  # 将 INCDIRS 转换为 gcc 的 `-I` 选项

patsubst:

函数用法：$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>
名称：模式字符串替换函数——patsubst。
功能：查找<text>中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式<pattern>，如果匹配的话，则以<replacement>替换。这里，<pattern>可以包括通配符“%”，表示任意长度的字串。如果<replacement>中也包含“%”，那么<replacement>中的这个“%”将是<pattern>中的那个“%”所代表的字串。（可以用“\”来转义，以“%”来表示真实含义的“%”字符）
返回：函数返回被替换过后的字符串。
示例：$(patsubst %.c,%.o, a.c b.c)，把字串“a.c b.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o]，返回结果是“a.o b.o”

源码文件收集#

1
SFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.S))  # 所有 .S 汇编文件
2
CFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))  # 所有 .c C 文件
3

4
SFILENDIR := $(notdir $(SFILES))  # 去除路径，保留文件名（如 `start.S`）
5
CFILENDIR := $(notdir $(CFILES))  # 去除路径，保留文件名（如 `main.c`）
6

7
SOBJS := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.S=.o))  # 汇编文件对应的 .o 文件（放在 obj 目录）
8
COBJS := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))  # C 文件对应的 .o 文件（放在 obj 目录）
9
OBJS  := $(SOBJS) $(COBJS)                        # 所有目标文件
10

11
VPATH := $(SRCDIRS)  # 指定源码搜索路径，Make 会在这些目录中查找依赖文件

foreach：

用法：$(foreach <var>, <list>, <expr>)
功能：遍历 <list> 中的每个元素，将元素赋值给 <var>，然后展开 <expr>，最终将所有展开结果合并成一个空格分隔的字符串。
示例中的用法：遍历 SRCDIRS 中的每个目录，收集所有 .S 和 .c 文件的完整路径。
1. dir 依次取 SRCDIRS 中的值（如 project, bsp/clk 等）
2. $(wildcard $(dir)/*.S) 展开为 dir 目录下所有 .S 文件的路径（如 project/start.S, bsp/clk/clk.S）。
3. 最终 SFILES 是所有 .S 文件的路径列表，CFILES 是所有 .c 文件的路径列表。

wildcard：

用法：$(wildcard <pattern>)
功能：匹配符合 <pattern> 的文件路径，支持通配符 * 和 ?。
示例中的用法:在 foreach 循环中，为每个 dir 目录生成文件列表。

生成二进制文件#

1
$(TARGET).bin : $(OBJS)                       # 依赖所有 .o 文件
2
  $(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^    # 1. 链接生成 ELF 文件
3
  $(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@  # 2. 提取二进制文件
4
  $(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis  # 3. 生成反汇编文件

编译规则#

1
$(SOBJS) : obj/%.o : %.S      # 编译 .S 汇编文件（需预处理的汇编）
2
  $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

-nostdlib：不链接标准库，适用于裸机程序
-O2：优化等级为2
$(INCLUDE)：包含头文件目录的-I选项

1
$(COBJS) : obj/%.o : %.c      # 编译 .c C 文件
2
  $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

清理规则#

1
clean:
2
  rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

完整流程：#

收集源码路径：
- SFILES = project/start.S bsp/clk/clk.S
- CFILES = project/main.c bsp/clk/clk.c
提取文件名：
- SFILENDIR = start.S clk.S
- CFILENDIR = main.c clk.c
生成目标文件列表
- SOBJS = obj/start.o obj/clk.o
- COBJS = obj/main.o obj/clk.o
- OBJS = obj/start.o obj/clk.o obj/main.o obj/clk.o
编译时
- Make 根据 VPATH 在 project 和 bsp/clk 目录中查找 start.S 和 clk.c 等文件。