编写一个通用的Makefile文件

1.1在这之前，我们需要了解程序的编译过程

a.预处理：检查语法错误，展开宏，包含头文件等

b.编译：*.c-->*.S

c.汇编：*.S-->*.o

d.链接：.o +库文件=*.exe

1.2体验在VC下程序的编译

a.先编译，在链接

b.修改了哪个文件，就单独编译此文件，在链接

c.修改了哪个头文件，就单独编译使用该头文件的源文件，在链接

1.3在linux下实现上述要求

2.编写一个测试的Makefile

2.1直接编译链接

gcc -o test a.c b.c

缺点：改变其中一个文件，还需要重新编译所有文件，最后链接，效率低

2.2编写一个通用的Makefile

核心：规则

目标：依赖1 依赖2...

　　命令

命令的执行条件：

a.依赖文件比目标文件新

b.没有目标文件

2.2.1一个简单的Makefile文件

test:a.c b.c a.h
    gcc -o test a.c b.c

缺点：当其中一个文件发生改变时，另一个文件又将从新编译链接

2.2.2针对上述，改为如下

test:a.o b.o
    gcc -o test a.o b.o

a.o : a.c
    gcc -c -o a.o a.c    

b.o : b.c
    gcc -c -o b.o b.c    

缺点：a.如果test依赖于多个文件，将写许多代码。

b.修改a.h程序没有反应。

2.2.3

针对上述a，可将其改为通配符；针对b，可增加“a.o:a.c a.h”这段代码。

$@:表示目标；$^:表示全部依赖;$<:第一个依赖。

test:a.o b.o
    gcc -o test a.o b.o

a.o:a.c a.h

%.o : %.c
    gcc -c -o $@ $<

缺点：如果一个文件的头文件非常多，不可能一个一个列出来，应该生成一个依赖文件。

2.2.4生成依赖文件

wildcard：检查文件是否存在

-Wp，-MD：生成依赖文件

objs := a.o b.o

test:$(objs)
    gcc -o test $^

# .a.o.d .b.o.d
dep_files := $(foreach f,$(objs),.$(f).d)//对于objs里的每个文件，生成对应的依赖文件。eg:a.o-->.a.o.d
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif

%.o : %.c
    gcc -Wp,-MD,.$@.d -c -o $@ $<

clean:
    rm *.o test

3.参照内核的Makefile和上述的test_Makefile,编写一个通用的Makefile

3.1子目录下的Makefile
   它最简单，形式如下：
obj-y += file.o
obj-y += subdir/
   
   "obj-y += file.o"表示把当前目录下的file.c编进程序里，
   "obj-y += subdir/"表示要进入subdir这个子目录下去寻找文件来编进程序里，是哪些文件由subdir目录下的Makefile决定。

注意: "subdir/"中的斜杠"/"不可省略

3.2顶层目录的Makefile：
   它除了定义obj-y来指定根目录下要编进程序去的文件、子目录外，主要是定义工具链、编译参数、链接参数──就是文件中用export导出的各变量。

CROSS_COMPILE = arm-linux-      //交叉编译工具链
AS        = $(CROSS_COMPILE)as
LD        = $(CROSS_COMPILE)ld
CC        = $(CROSS_COMPILE)gcc
CPP        = $(CC) -E
AR        = $(CROSS_COMPILE)ar
NM        = $(CROSS_COMPILE)nm

STRIP        = $(CROSS_COMPILE)strip
OBJCOPY        = $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP        = $(CROSS_COMPILE)objdump

export AS LD CC CPP AR NM     //导出变量
export STRIP OBJCOPY OBJDUMP

CFLAGS := -Wall -O2 -g        //编译选项
CFLAGS += -I $(shell pwd)/include

LDFLAGS := -lm -lfreetype     //链接选项

export CFLAGS LDFLAGS

TOPDIR := $(shell pwd)
export TOPDIR

TARGET := show_file

obj-y += main.o
obj-y += display/
obj-y += draw/
obj-y += encoding/
obj-y += fonts/

all :
    make -C ./ -f $(TOPDIR)/Makefile.build       //打开文件，按照顶层目录下的Makefile.build来编译
    $(CC) $(LDFLAGS) -o $(TARGET) built-in.o     //link

clean:
    rm -f $(shell find -name "*.o")
    rm -f $(TARGET)

distclean:
    rm -f $(shell find -name "*.o")
    rm -f $(shell find -name "*.d")
    rm -f $(TARGET)
    

3.3顶层目录的Makefile.build：
   这是最复杂的部分，它的功能就是把某个目录及它的所有子目录中、需要编进程序去的文件都编译出来，打包为built-in.o。

PHONY := __build
__build:

obj-y :=
subdir-y :=

include Makefile
__subdir-y    := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
subdir-y    += $(__subdir-y)
subdir_objs := $(foreach f,$(subdir-y),$(f)/built-in.o)

cur_objs := $(filter-out %/, $(obj-y))
dep_files := $(foreach f,$(cur_objs),.$(f).d)
dep_files := $(wildcard $(dep_files))

ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif

PHONY += $(subdir-y)

__build : $(subdir-y) built-in.o

$(subdir-y):
    make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build

built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
    $(LD) -r -o $@ $^

dep_file = .$@.d

%.o : %.c
    $(CC) $(CFLAGS) -Wp,-MD,$(dep_file) -c -o $@ $<

.PHONY : $(PHONY)