Linux下规范性Makefile规则

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

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CROSS_COMPILE 	?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET		  	?= bsp

CC 				:= $(CROSS_COMPILE)gcc
LD				:= $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY 		:= $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP 		:= $(CROSS_COMPILE)objdump

INCDIRS 		:= imx6ul \
				   bsp/clk \
				   bsp/led \
				   bsp/delay 
				   			   
SRCDIRS			:= project \
				   bsp/clk \
				   bsp/led \
				   bsp/delay 
				   
				   
INCLUDE			:= $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))

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

SFILENDIR		:= $(notdir  $(SFILES))
CFILENDIR		:= $(notdir  $(CFILES))

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

VPATH			:= $(SRCDIRS)

.PHONY: clean
	
$(TARGET).bin : $(OBJS)
	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
	$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
	$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis

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

$(COBJS) : obj/%.o : %.c
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<
	
clean:
	rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

细节

工具配置

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

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

目录与文件管理

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

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

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

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

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

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

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

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

编译规则

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$(SOBJS) : obj/%.o : %.S      # 编译 .S 汇编文件（需预处理的汇编）
	$(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
  • $(INCLUDE)：包含头文件目录的-I选项
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$(COBJS) : obj/%.o : %.c      # 编译 .c C 文件
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

清理规则

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

完整流程：

  1. 收集源码路径：
    • SFILES = project/start.S bsp/clk/clk.S
    • CFILES = project/main.c bsp/clk/clk.c
  2. 提取文件名：
    • SFILENDIR = start.S clk.S
    • CFILENDIR = main.c clk.c
  3. 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
  4. 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。
嵌入式(Linux开发)
Linux下规范性Makefile规则
http://akichen891.github.io/2025/03/02/Linux下规范性Makefile规则/
作者
Aki
发布于
2025年3月2日
更新于
2025年3月2日
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