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：

CC := gcc
LD := ld

CFLAGS := -g

PHONY := all

target := mainApp

# default target
all: $(target)

# dirs to be compiled
src-dirs += add/
src-dirs += sub/
src-dirs += main/

# libs to be linked
libs-y := $(patsubst %/,%/built-in.o,$(src-dirs))

src-dirs := $(patsubst %/,%,$(src-dirs))

# include dirs
inc-dirs := $(addprefix -I,$(src-dirs))

# the Makefile for building
build := -f scripts/Makefile.build obj

CFLAGS += $(inc-dirs)
export CC LD CFLAGS


PHONY += $(src-dirs)

# linking
$(target): $(src-dirs)
    $(CC) -o $@ $(libs-y)

# compiling source dirs
$(src-dirs):
    make $(build)=$@

# Clean
clean-dirs := $(foreach f,$(src-dirs),$(if $(wildcard $f/Makefile),$f))
clean-dirs := $(addprefix _clean_, $(clean-dirs))
PHONY += clean $(clean-dirs)

# descending to subdirs for cleaning
$(clean-dirs):
    make $(clean)=$(patsubst _clean_%,%,$@)

# just simply remove .o and target 
clean: $(clean-dirs)
    @find . ( -name '*.o' -o -name '$(target)' ) -type f | xargs rm -f 

clean := -f scripts/Makefile.clean obj
.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：

src := $(obj)

PHONY := __build

obj-y := 

# include the Makefile in the $(obj) dir
build-dir := $(src)
build-file := $(build-dir)/Makefile
include $(build-file)

# include scripts/Makefile.lib
include scripts/Makefile.lib

build := -f scripts/Makefile.build obj

ifneq ($(strip $(obj-y)),)
builtin-target := $(obj)/built-in.o
endif

# default target
__build: $(builtin-target) $(subdir)
    @:

# compiling .c files
$(obj)/%.o: $(src)/%.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

# subdir object
$(subdir-obj-y): $(subdir) ;

# linking objs
$(builtin-target): $(obj-y)
    $(LD) -r -o $@ $^

PHONY += $(subdir)

# descending to subdirs
$(subdir):
    make $(build)=$@

.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：

obj-y += add.o
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：

subdir := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
obj-y := $(patsubst %/,%/built-in.o, $(obj-y))
subdir-obj-y := $(filter %/built-in.o, $(obj-y))

subdir := $(addprefix $(obj)/,$(subdir))
obj-y := $(addprefix $(obj)/,$(obj-y))
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：

src := $(obj)

PHONY := __clean

# default target
__clean:

clean := -f scripts/Makefile.clean obj

# include the Makefile in the $(obj) dir
build-dir := $(src)
build-file := $(build-dir)/Makefile
include $(build-file)

# subdir to be cleaned
subdir := $(patsubst %/,%,$(filter %/,$(obj-y)))
subdir := $(addprefix $(obj)/,$(subdir))

__clean-files :=
__clean-files := $(addprefix $(obj),$(__clean-files))

__clean-dirs :=
__clean-dirs := $(addprefix $(obj),$(__clean-dirs))

__clean: $(subdir)
ifneq ($(strip $(__clean-files)),)
    rm -f $(__clean-files)
endif

ifneq ($(strip $(__clean-dirs)),)
    rm -rf $(__clean-dirs)
endif

PHONY += $(subdir)
$(subdir):
    make $(clean)=$@

.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。

#include <stdio.h>
#include "add.h"
#include "sub.h"
#include "mul/mul.h"
#include "div/div.h"

void main(void)
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    printf("a = %d, b = %d
", a, b);
    printf("a + b = %d
", add(a, b));
    printf("a - b = %d
", sub(a, b));
    printf("a * b = %d
", mul(a, b));
    printf("a / b = %d
", div(a, b));
}

u-boot的makefile对我来说还是太复杂了，这里仅仅是它的冰山一角，可是我已经吃不消了。。。