OMAP3: PM: SmartReflex driver integration
[linux-ginger.git] / Documentation / kbuild / makefiles.txt
blob71c602d61680d422694a81c08b0cd4f802e18e7c
1 Linux Kernel Makefiles
3 This document describes the Linux kernel Makefiles.
5 === Table of Contents
7         === 1 Overview
8         === 2 Who does what
9         === 3 The kbuild files
10            --- 3.1 Goal definitions
11            --- 3.2 Built-in object goals - obj-y
12            --- 3.3 Loadable module goals - obj-m
13            --- 3.4 Objects which export symbols
14            --- 3.5 Library file goals - lib-y
15            --- 3.6 Descending down in directories
16            --- 3.7 Compilation flags
17            --- 3.8 Command line dependency
18            --- 3.9 Dependency tracking
19            --- 3.10 Special Rules
20            --- 3.11 $(CC) support functions
21            --- 3.12 $(LD) support functions
23         === 4 Host Program support
24            --- 4.1 Simple Host Program
25            --- 4.2 Composite Host Programs
26            --- 4.3 Defining shared libraries
27            --- 4.4 Using C++ for host programs
28            --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
29            --- 4.6 When host programs are actually built
30            --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
32         === 5 Kbuild clean infrastructure
34         === 6 Architecture Makefiles
35            --- 6.1 Set variables to tweak the build to the architecture
36            --- 6.2 Add prerequisites to archprepare:
37            --- 6.3 List directories to visit when descending
38            --- 6.4 Architecture-specific boot images
39            --- 6.5 Building non-kbuild targets
40            --- 6.6 Commands useful for building a boot image
41            --- 6.7 Custom kbuild commands
42            --- 6.8 Preprocessing linker scripts
44         === 7 Kbuild syntax for exported headers
45                 --- 7.1 header-y
46                 --- 7.2 objhdr-y
47                 --- 7.3 destination-y
48                 --- 7.4 unifdef-y (deprecated)
50         === 8 Kbuild Variables
51         === 9 Makefile language
52         === 10 Credits
53         === 11 TODO
55 === 1 Overview
57 The Makefiles have five parts:
59         Makefile                the top Makefile.
60         .config                 the kernel configuration file.
61         arch/$(ARCH)/Makefile   the arch Makefile.
62         scripts/Makefile.*      common rules etc. for all kbuild Makefiles.
63         kbuild Makefiles        there are about 500 of these.
65 The top Makefile reads the .config file, which comes from the kernel
66 configuration process.
68 The top Makefile is responsible for building two major products: vmlinux
69 (the resident kernel image) and modules (any module files).
70 It builds these goals by recursively descending into the subdirectories of
71 the kernel source tree.
72 The list of subdirectories which are visited depends upon the kernel
73 configuration. The top Makefile textually includes an arch Makefile
74 with the name arch/$(ARCH)/Makefile. The arch Makefile supplies
75 architecture-specific information to the top Makefile.
77 Each subdirectory has a kbuild Makefile which carries out the commands
78 passed down from above. The kbuild Makefile uses information from the
79 .config file to construct various file lists used by kbuild to build
80 any built-in or modular targets.
82 scripts/Makefile.* contains all the definitions/rules etc. that
83 are used to build the kernel based on the kbuild makefiles.
86 === 2 Who does what
88 People have four different relationships with the kernel Makefiles.
90 *Users* are people who build kernels.  These people type commands such as
91 "make menuconfig" or "make".  They usually do not read or edit
92 any kernel Makefiles (or any other source files).
94 *Normal developers* are people who work on features such as device
95 drivers, file systems, and network protocols.  These people need to
96 maintain the kbuild Makefiles for the subsystem they are
97 working on.  In order to do this effectively, they need some overall
98 knowledge about the kernel Makefiles, plus detailed knowledge about the
99 public interface for kbuild.
101 *Arch developers* are people who work on an entire architecture, such
102 as sparc or ia64.  Arch developers need to know about the arch Makefile
103 as well as kbuild Makefiles.
105 *Kbuild developers* are people who work on the kernel build system itself.
106 These people need to know about all aspects of the kernel Makefiles.
108 This document is aimed towards normal developers and arch developers.
111 === 3 The kbuild files
113 Most Makefiles within the kernel are kbuild Makefiles that use the
114 kbuild infrastructure. This chapter introduces the syntax used in the
115 kbuild makefiles.
116 The preferred name for the kbuild files are 'Makefile' but 'Kbuild' can
117 be used and if both a 'Makefile' and a 'Kbuild' file exists, then the 'Kbuild'
118 file will be used.
120 Section 3.1 "Goal definitions" is a quick intro, further chapters provide
121 more details, with real examples.
123 --- 3.1 Goal definitions
125         Goal definitions are the main part (heart) of the kbuild Makefile.
126         These lines define the files to be built, any special compilation
127         options, and any subdirectories to be entered recursively.
129         The most simple kbuild makefile contains one line:
131         Example:
132                 obj-y += foo.o
134         This tells kbuild that there is one object in that directory, named
135         foo.o. foo.o will be built from foo.c or foo.S.
137         If foo.o shall be built as a module, the variable obj-m is used.
138         Therefore the following pattern is often used:
140         Example:
141                 obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o
143         $(CONFIG_FOO) evaluates to either y (for built-in) or m (for module).
144         If CONFIG_FOO is neither y nor m, then the file will not be compiled
145         nor linked.
147 --- 3.2 Built-in object goals - obj-y
149         The kbuild Makefile specifies object files for vmlinux
150         in the $(obj-y) lists.  These lists depend on the kernel
151         configuration.
153         Kbuild compiles all the $(obj-y) files.  It then calls
154         "$(LD) -r" to merge these files into one built-in.o file.
155         built-in.o is later linked into vmlinux by the parent Makefile.
157         The order of files in $(obj-y) is significant.  Duplicates in
158         the lists are allowed: the first instance will be linked into
159         built-in.o and succeeding instances will be ignored.
161         Link order is significant, because certain functions
162         (module_init() / __initcall) will be called during boot in the
163         order they appear. So keep in mind that changing the link
164         order may e.g. change the order in which your SCSI
165         controllers are detected, and thus your disks are renumbered.
167         Example:
168                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
169                 # Makefile for the kernel ISDN subsystem and device drivers.
170                 # Each configuration option enables a list of files.
171                 obj-$(CONFIG_ISDN)             += isdn.o
172                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
174 --- 3.3 Loadable module goals - obj-m
176         $(obj-m) specify object files which are built as loadable
177         kernel modules.
179         A module may be built from one source file or several source
180         files. In the case of one source file, the kbuild makefile
181         simply adds the file to $(obj-m).
183         Example:
184                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
185                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
187         Note: In this example $(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) evaluates to 'm'
189         If a kernel module is built from several source files, you specify
190         that you want to build a module in the same way as above.
192         Kbuild needs to know which the parts that you want to build your
193         module from, so you have to tell it by setting an
194         $(<module_name>-objs) variable.
196         Example:
197                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
198                 obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
199                 isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o
201         In this example, the module name will be isdn.o. Kbuild will
202         compile the objects listed in $(isdn-objs) and then run
203         "$(LD) -r" on the list of these files to generate isdn.o.
205         Kbuild recognises objects used for composite objects by the suffix
206         -objs, and the suffix -y. This allows the Makefiles to use
207         the value of a CONFIG_ symbol to determine if an object is part
208         of a composite object.
210         Example:
211                 #fs/ext2/Makefile
212                 obj-$(CONFIG_EXT2_FS)        += ext2.o
213                 ext2-y                       := balloc.o bitmap.o
214                 ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o
216         In this example, xattr.o is only part of the composite object
217         ext2.o if $(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) evaluates to 'y'.
219         Note: Of course, when you are building objects into the kernel,
220         the syntax above will also work. So, if you have CONFIG_EXT2_FS=y,
221         kbuild will build an ext2.o file for you out of the individual
222         parts and then link this into built-in.o, as you would expect.
224 --- 3.4 Objects which export symbols
226         No special notation is required in the makefiles for
227         modules exporting symbols.
229 --- 3.5 Library file goals - lib-y
231         Objects listed with obj-* are used for modules, or
232         combined in a built-in.o for that specific directory.
233         There is also the possibility to list objects that will
234         be included in a library, lib.a.
235         All objects listed with lib-y are combined in a single
236         library for that directory.
237         Objects that are listed in obj-y and additionally listed in
238         lib-y will not be included in the library, since they will
239         be accessible anyway.
240         For consistency, objects listed in lib-m will be included in lib.a.
242         Note that the same kbuild makefile may list files to be built-in
243         and to be part of a library. Therefore the same directory
244         may contain both a built-in.o and a lib.a file.
246         Example:
247                 #arch/i386/lib/Makefile
248                 lib-y    := checksum.o delay.o
250         This will create a library lib.a based on checksum.o and delay.o.
251         For kbuild to actually recognize that there is a lib.a being built,
252         the directory shall be listed in libs-y.
253         See also "6.3 List directories to visit when descending".
255         Use of lib-y is normally restricted to lib/ and arch/*/lib.
257 --- 3.6 Descending down in directories
259         A Makefile is only responsible for building objects in its own
260         directory. Files in subdirectories should be taken care of by
261         Makefiles in these subdirs. The build system will automatically
262         invoke make recursively in subdirectories, provided you let it know of
263         them.
265         To do so, obj-y and obj-m are used.
266         ext2 lives in a separate directory, and the Makefile present in fs/
267         tells kbuild to descend down using the following assignment.
269         Example:
270                 #fs/Makefile
271                 obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2/
273         If CONFIG_EXT2_FS is set to either 'y' (built-in) or 'm' (modular)
274         the corresponding obj- variable will be set, and kbuild will descend
275         down in the ext2 directory.
276         Kbuild only uses this information to decide that it needs to visit
277         the directory, it is the Makefile in the subdirectory that
278         specifies what is modules and what is built-in.
280         It is good practice to use a CONFIG_ variable when assigning directory
281         names. This allows kbuild to totally skip the directory if the
282         corresponding CONFIG_ option is neither 'y' nor 'm'.
284 --- 3.7 Compilation flags
286     ccflags-y, asflags-y and ldflags-y
287         The three flags listed above applies only to the kbuild makefile
288         where they are assigned. They are used for all the normal
289         cc, as and ld invocation happenign during a recursive build.
290         Note: Flags with the same behaviour were previously named:
291         EXTRA_CFLAGS, EXTRA_AFLAGS and EXTRA_LDFLAGS.
292         They are yet supported but their use are deprecated.
294         ccflags-y specifies options for compiling C files with $(CC).
296         Example:
297                 # drivers/sound/emu10k1/Makefile
298                 ccflags-y += -I$(obj)
299                 ccflags-$(DEBUG) += -DEMU10K1_DEBUG
302         This variable is necessary because the top Makefile owns the
303         variable $(KBUILD_CFLAGS) and uses it for compilation flags for the
304         entire tree.
306         asflags-y is a similar string for per-directory options
307         when compiling assembly language source.
309         Example:
310                 #arch/x86_64/kernel/Makefile
311                 asflags-y := -traditional
314         ldflags-y is a string for per-directory options to $(LD).
316         Example:
317                 #arch/m68k/fpsp040/Makefile
318                 ldflags-y := -x
320     subdir-ccflags-y, subdir-asflags-y
321         The two flags listed above are similar to ccflags-y and as-falgs-y.
322         The difference is that the subdir- variants has effect for the kbuild
323         file where tey are present and all subdirectories.
324         Options specified using subdir-* are added to the commandline before
325         the options specified using the non-subdir variants.
327         Example:
328                 subdir-ccflags-y := -Werror
330     CFLAGS_$@, AFLAGS_$@
332         CFLAGS_$@ and AFLAGS_$@ only apply to commands in current
333         kbuild makefile.
335         $(CFLAGS_$@) specifies per-file options for $(CC).  The $@
336         part has a literal value which specifies the file that it is for.
338         Example:
339                 # drivers/scsi/Makefile
340                 CFLAGS_aha152x.o =   -DAHA152X_STAT -DAUTOCONF
341                 CFLAGS_gdth.o    = # -DDEBUG_GDTH=2 -D__SERIAL__ -D__COM2__ \
342                                      -DGDTH_STATISTICS
343                 CFLAGS_seagate.o =   -DARBITRATE -DPARITY -DSEAGATE_USE_ASM
345         These three lines specify compilation flags for aha152x.o,
346         gdth.o, and seagate.o
348         $(AFLAGS_$@) is a similar feature for source files in assembly
349         languages.
351         Example:
352                 # arch/arm/kernel/Makefile
353                 AFLAGS_head-armv.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
354                 AFLAGS_head-armo.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
356 --- 3.9 Dependency tracking
358         Kbuild tracks dependencies on the following:
359         1) All prerequisite files (both *.c and *.h)
360         2) CONFIG_ options used in all prerequisite files
361         3) Command-line used to compile target
363         Thus, if you change an option to $(CC) all affected files will
364         be re-compiled.
366 --- 3.10 Special Rules
368         Special rules are used when the kbuild infrastructure does
369         not provide the required support. A typical example is
370         header files generated during the build process.
371         Another example are the architecture-specific Makefiles which
372         need special rules to prepare boot images etc.
374         Special rules are written as normal Make rules.
375         Kbuild is not executing in the directory where the Makefile is
376         located, so all special rules shall provide a relative
377         path to prerequisite files and target files.
379         Two variables are used when defining special rules:
381     $(src)
382         $(src) is a relative path which points to the directory
383         where the Makefile is located. Always use $(src) when
384         referring to files located in the src tree.
386     $(obj)
387         $(obj) is a relative path which points to the directory
388         where the target is saved. Always use $(obj) when
389         referring to generated files.
391         Example:
392                 #drivers/scsi/Makefile
393                 $(obj)/53c8xx_d.h: $(src)/53c7,8xx.scr $(src)/script_asm.pl
394                         $(CPP) -DCHIP=810 - < $< | ... $(src)/script_asm.pl
396         This is a special rule, following the normal syntax
397         required by make.
398         The target file depends on two prerequisite files. References
399         to the target file are prefixed with $(obj), references
400         to prerequisites are referenced with $(src) (because they are not
401         generated files).
403     $(kecho)
404         echoing information to user in a rule is often a good practice
405         but when execution "make -s" one does not expect to see any output
406         except for warnings/errors.
407         To support this kbuild define $(kecho) which will echo out the
408         text following $(kecho) to stdout except if "make -s" is used.
410         Example:
411                 #arch/blackfin/boot/Makefile
412                 $(obj)/vmImage: $(obj)/vmlinux.gz
413                         $(call if_changed,uimage)
414                         @$(kecho) 'Kernel: $@ is ready'
417 --- 3.11 $(CC) support functions
419         The kernel may be built with several different versions of
420         $(CC), each supporting a unique set of features and options.
421         kbuild provide basic support to check for valid options for $(CC).
422         $(CC) is usually the gcc compiler, but other alternatives are
423         available.
425     as-option
426         as-option is used to check if $(CC) -- when used to compile
427         assembler (*.S) files -- supports the given option. An optional
428         second option may be specified if the first option is not supported.
430         Example:
431                 #arch/sh/Makefile
432                 cflags-y += $(call as-option,-Wa$(comma)-isa=$(isa-y),)
434         In the above example, cflags-y will be assigned the option
435         -Wa$(comma)-isa=$(isa-y) if it is supported by $(CC).
436         The second argument is optional, and if supplied will be used
437         if first argument is not supported.
439     cc-ldoption
440         cc-ldoption is used to check if $(CC) when used to link object files
441         supports the given option.  An optional second option may be
442         specified if first option are not supported.
444         Example:
445                 #arch/i386/kernel/Makefile
446                 vsyscall-flags += $(call cc-ldoption, -Wl$(comma)--hash-style=sysv)
448         In the above example, vsyscall-flags will be assigned the option
449         -Wl$(comma)--hash-style=sysv if it is supported by $(CC).
450         The second argument is optional, and if supplied will be used
451         if first argument is not supported.
453     as-instr
454         as-instr checks if the assembler reports a specific instruction
455         and then outputs either option1 or option2
456         C escapes are supported in the test instruction
457         Note: as-instr-option uses KBUILD_AFLAGS for $(AS) options
459     cc-option
460         cc-option is used to check if $(CC) supports a given option, and not
461         supported to use an optional second option.
463         Example:
464                 #arch/i386/Makefile
465                 cflags-y += $(call cc-option,-march=pentium-mmx,-march=i586)
467         In the above example, cflags-y will be assigned the option
468         -march=pentium-mmx if supported by $(CC), otherwise -march=i586.
469         The second argument to cc-option is optional, and if omitted,
470         cflags-y will be assigned no value if first option is not supported.
471         Note: cc-option uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
473    cc-option-yn
474         cc-option-yn is used to check if gcc supports a given option
475         and return 'y' if supported, otherwise 'n'.
477         Example:
478                 #arch/ppc/Makefile
479                 biarch := $(call cc-option-yn, -m32)
480                 aflags-$(biarch) += -a32
481                 cflags-$(biarch) += -m32
483         In the above example, $(biarch) is set to y if $(CC) supports the -m32
484         option. When $(biarch) equals 'y', the expanded variables $(aflags-y)
485         and $(cflags-y) will be assigned the values -a32 and -m32,
486         respectively.
487         Note: cc-option-yn uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
489     cc-option-align
490         gcc versions >= 3.0 changed the type of options used to specify
491         alignment of functions, loops etc. $(cc-option-align), when used
492         as prefix to the align options, will select the right prefix:
493         gcc < 3.00
494                 cc-option-align = -malign
495         gcc >= 3.00
496                 cc-option-align = -falign
498         Example:
499                 KBUILD_CFLAGS += $(cc-option-align)-functions=4
501         In the above example, the option -falign-functions=4 is used for
502         gcc >= 3.00. For gcc < 3.00, -malign-functions=4 is used.
503         Note: cc-option-align uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
505     cc-version
506         cc-version returns a numerical version of the $(CC) compiler version.
507         The format is <major><minor> where both are two digits. So for example
508         gcc 3.41 would return 0341.
509         cc-version is useful when a specific $(CC) version is faulty in one
510         area, for example -mregparm=3 was broken in some gcc versions
511         even though the option was accepted by gcc.
513         Example:
514                 #arch/i386/Makefile
515                 cflags-y += $(shell \
516                 if [ $(call cc-version) -ge 0300 ] ; then \
517                         echo "-mregparm=3"; fi ;)
519         In the above example, -mregparm=3 is only used for gcc version greater
520         than or equal to gcc 3.0.
522     cc-ifversion
523         cc-ifversion tests the version of $(CC) and equals last argument if
524         version expression is true.
526         Example:
527                 #fs/reiserfs/Makefile
528                 ccflags-y := $(call cc-ifversion, -lt, 0402, -O1)
530         In this example, ccflags-y will be assigned the value -O1 if the
531         $(CC) version is less than 4.2.
532         cc-ifversion takes all the shell operators:
533         -eq, -ne, -lt, -le, -gt, and -ge
534         The third parameter may be a text as in this example, but it may also
535         be an expanded variable or a macro.
537     cc-fullversion
538         cc-fullversion is useful when the exact version of gcc is needed.
539         One typical use-case is when a specific GCC version is broken.
540         cc-fullversion points out a more specific version than cc-version does.
542         Example:
543                 #arch/powerpc/Makefile
544                 $(Q)if test "$(call cc-fullversion)" = "040200" ; then \
545                         echo -n '*** GCC-4.2.0 cannot compile the 64-bit powerpc ' ; \
546                         false ; \
547                 fi
549         In this example for a specific GCC version the build will error out explaining
550         to the user why it stops.
552     cc-cross-prefix
553         cc-cross-prefix is used to check if there exists a $(CC) in path with
554         one of the listed prefixes. The first prefix where there exist a
555         prefix$(CC) in the PATH is returned - and if no prefix$(CC) is found
556         then nothing is returned.
557         Additional prefixes are separated by a single space in the
558         call of cc-cross-prefix.
559         This functionality is useful for architecture Makefiles that try
560         to set CROSS_COMPILE to well-known values but may have several
561         values to select between.
562         It is recommended only to try to set CROSS_COMPILE if it is a cross
563         build (host arch is different from target arch). And if CROSS_COMPILE
564         is already set then leave it with the old value.
566         Example:
567                 #arch/m68k/Makefile
568                 ifneq ($(SUBARCH),$(ARCH))
569                         ifeq ($(CROSS_COMPILE),)
570                                CROSS_COMPILE := $(call cc-cross-prefix, m68k-linux-gnu-)
571                         endif
572                 endif
574 --- 3.12 $(LD) support functions
576     ld-option
577         ld-option is used to check if $(LD) supports the supplied option.
578         ld-option takes two options as arguments.
579         The second argument is an optional option that can be used if the
580         first option is not supported by $(LD).
582         Example:
583                 #Makefile
584                 LDFLAGS_vmlinux += $(call really-ld-option, -X)
587 === 4 Host Program support
589 Kbuild supports building executables on the host for use during the
590 compilation stage.
591 Two steps are required in order to use a host executable.
593 The first step is to tell kbuild that a host program exists. This is
594 done utilising the variable hostprogs-y.
596 The second step is to add an explicit dependency to the executable.
597 This can be done in two ways. Either add the dependency in a rule,
598 or utilise the variable $(always).
599 Both possibilities are described in the following.
601 --- 4.1 Simple Host Program
603         In some cases there is a need to compile and run a program on the
604         computer where the build is running.
605         The following line tells kbuild that the program bin2hex shall be
606         built on the build host.
608         Example:
609                 hostprogs-y := bin2hex
611         Kbuild assumes in the above example that bin2hex is made from a single
612         c-source file named bin2hex.c located in the same directory as
613         the Makefile.
615 --- 4.2 Composite Host Programs
617         Host programs can be made up based on composite objects.
618         The syntax used to define composite objects for host programs is
619         similar to the syntax used for kernel objects.
620         $(<executable>-objs) lists all objects used to link the final
621         executable.
623         Example:
624                 #scripts/lxdialog/Makefile
625                 hostprogs-y   := lxdialog
626                 lxdialog-objs := checklist.o lxdialog.o
628         Objects with extension .o are compiled from the corresponding .c
629         files. In the above example, checklist.c is compiled to checklist.o
630         and lxdialog.c is compiled to lxdialog.o.
631         Finally, the two .o files are linked to the executable, lxdialog.
632         Note: The syntax <executable>-y is not permitted for host-programs.
634 --- 4.3 Defining shared libraries
636         Objects with extension .so are considered shared libraries, and
637         will be compiled as position independent objects.
638         Kbuild provides support for shared libraries, but the usage
639         shall be restricted.
640         In the following example the libkconfig.so shared library is used
641         to link the executable conf.
643         Example:
644                 #scripts/kconfig/Makefile
645                 hostprogs-y     := conf
646                 conf-objs       := conf.o libkconfig.so
647                 libkconfig-objs := expr.o type.o
649         Shared libraries always require a corresponding -objs line, and
650         in the example above the shared library libkconfig is composed by
651         the two objects expr.o and type.o.
652         expr.o and type.o will be built as position independent code and
653         linked as a shared library libkconfig.so. C++ is not supported for
654         shared libraries.
656 --- 4.4 Using C++ for host programs
658         kbuild offers support for host programs written in C++. This was
659         introduced solely to support kconfig, and is not recommended
660         for general use.
662         Example:
663                 #scripts/kconfig/Makefile
664                 hostprogs-y   := qconf
665                 qconf-cxxobjs := qconf.o
667         In the example above the executable is composed of the C++ file
668         qconf.cc - identified by $(qconf-cxxobjs).
670         If qconf is composed by a mixture of .c and .cc files, then an
671         additional line can be used to identify this.
673         Example:
674                 #scripts/kconfig/Makefile
675                 hostprogs-y   := qconf
676                 qconf-cxxobjs := qconf.o
677                 qconf-objs    := check.o
679 --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
681         When compiling host programs, it is possible to set specific flags.
682         The programs will always be compiled utilising $(HOSTCC) passed
683         the options specified in $(HOSTCFLAGS).
684         To set flags that will take effect for all host programs created
685         in that Makefile, use the variable HOST_EXTRACFLAGS.
687         Example:
688                 #scripts/lxdialog/Makefile
689                 HOST_EXTRACFLAGS += -I/usr/include/ncurses
691         To set specific flags for a single file the following construction
692         is used:
694         Example:
695                 #arch/ppc64/boot/Makefile
696                 HOSTCFLAGS_piggyback.o := -DKERNELBASE=$(KERNELBASE)
698         It is also possible to specify additional options to the linker.
700         Example:
701                 #scripts/kconfig/Makefile
702                 HOSTLOADLIBES_qconf := -L$(QTDIR)/lib
704         When linking qconf, it will be passed the extra option
705         "-L$(QTDIR)/lib".
707 --- 4.6 When host programs are actually built
709         Kbuild will only build host-programs when they are referenced
710         as a prerequisite.
711         This is possible in two ways:
713         (1) List the prerequisite explicitly in a special rule.
715         Example:
716                 #drivers/pci/Makefile
717                 hostprogs-y := gen-devlist
718                 $(obj)/devlist.h: $(src)/pci.ids $(obj)/gen-devlist
719                         ( cd $(obj); ./gen-devlist ) < $<
721         The target $(obj)/devlist.h will not be built before
722         $(obj)/gen-devlist is updated. Note that references to
723         the host programs in special rules must be prefixed with $(obj).
725         (2) Use $(always)
726         When there is no suitable special rule, and the host program
727         shall be built when a makefile is entered, the $(always)
728         variable shall be used.
730         Example:
731                 #scripts/lxdialog/Makefile
732                 hostprogs-y   := lxdialog
733                 always        := $(hostprogs-y)
735         This will tell kbuild to build lxdialog even if not referenced in
736         any rule.
738 --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
740         A typical pattern in a Kbuild file looks like this:
742         Example:
743                 #scripts/Makefile
744                 hostprogs-$(CONFIG_KALLSYMS) += kallsyms
746         Kbuild knows about both 'y' for built-in and 'm' for module.
747         So if a config symbol evaluate to 'm', kbuild will still build
748         the binary. In other words, Kbuild handles hostprogs-m exactly
749         like hostprogs-y. But only hostprogs-y is recommended to be used
750         when no CONFIG symbols are involved.
752 === 5 Kbuild clean infrastructure
754 "make clean" deletes most generated files in the obj tree where the kernel
755 is compiled. This includes generated files such as host programs.
756 Kbuild knows targets listed in $(hostprogs-y), $(hostprogs-m), $(always),
757 $(extra-y) and $(targets). They are all deleted during "make clean".
758 Files matching the patterns "*.[oas]", "*.ko", plus some additional files
759 generated by kbuild are deleted all over the kernel src tree when
760 "make clean" is executed.
762 Additional files can be specified in kbuild makefiles by use of $(clean-files).
764         Example:
765                 #drivers/pci/Makefile
766                 clean-files := devlist.h classlist.h
768 When executing "make clean", the two files "devlist.h classlist.h" will
769 be deleted. Kbuild will assume files to be in same relative directory as the
770 Makefile except if an absolute path is specified (path starting with '/').
772 To delete a directory hierarchy use:
774         Example:
775                 #scripts/package/Makefile
776                 clean-dirs := $(objtree)/debian/
778 This will delete the directory debian, including all subdirectories.
779 Kbuild will assume the directories to be in the same relative path as the
780 Makefile if no absolute path is specified (path does not start with '/').
782 Usually kbuild descends down in subdirectories due to "obj-* := dir/",
783 but in the architecture makefiles where the kbuild infrastructure
784 is not sufficient this sometimes needs to be explicit.
786         Example:
787                 #arch/i386/boot/Makefile
788                 subdir- := compressed/
790 The above assignment instructs kbuild to descend down in the
791 directory compressed/ when "make clean" is executed.
793 To support the clean infrastructure in the Makefiles that builds the
794 final bootimage there is an optional target named archclean:
796         Example:
797                 #arch/i386/Makefile
798                 archclean:
799                         $(Q)$(MAKE) $(clean)=arch/i386/boot
801 When "make clean" is executed, make will descend down in arch/i386/boot,
802 and clean as usual. The Makefile located in arch/i386/boot/ may use
803 the subdir- trick to descend further down.
805 Note 1: arch/$(ARCH)/Makefile cannot use "subdir-", because that file is
806 included in the top level makefile, and the kbuild infrastructure
807 is not operational at that point.
809 Note 2: All directories listed in core-y, libs-y, drivers-y and net-y will
810 be visited during "make clean".
812 === 6 Architecture Makefiles
814 The top level Makefile sets up the environment and does the preparation,
815 before starting to descend down in the individual directories.
816 The top level makefile contains the generic part, whereas
817 arch/$(ARCH)/Makefile contains what is required to set up kbuild
818 for said architecture.
819 To do so, arch/$(ARCH)/Makefile sets up a number of variables and defines
820 a few targets.
822 When kbuild executes, the following steps are followed (roughly):
823 1) Configuration of the kernel => produce .config
824 2) Store kernel version in include/linux/version.h
825 3) Symlink include/asm to include/asm-$(ARCH)
826 4) Updating all other prerequisites to the target prepare:
827    - Additional prerequisites are specified in arch/$(ARCH)/Makefile
828 5) Recursively descend down in all directories listed in
829    init-* core* drivers-* net-* libs-* and build all targets.
830    - The values of the above variables are expanded in arch/$(ARCH)/Makefile.
831 6) All object files are then linked and the resulting file vmlinux is
832    located at the root of the obj tree.
833    The very first objects linked are listed in head-y, assigned by
834    arch/$(ARCH)/Makefile.
835 7) Finally, the architecture-specific part does any required post processing
836    and builds the final bootimage.
837    - This includes building boot records
838    - Preparing initrd images and the like
841 --- 6.1 Set variables to tweak the build to the architecture
843     LDFLAGS             Generic $(LD) options
845         Flags used for all invocations of the linker.
846         Often specifying the emulation is sufficient.
848         Example:
849                 #arch/s390/Makefile
850                 LDFLAGS         := -m elf_s390
851         Note: ldflags-y can be used to further customise
852         the flags used. See chapter 3.7.
854     LDFLAGS_MODULE      Options for $(LD) when linking modules
856         LDFLAGS_MODULE is used to set specific flags for $(LD) when
857         linking the .ko files used for modules.
858         Default is "-r", for relocatable output.
860     LDFLAGS_vmlinux     Options for $(LD) when linking vmlinux
862         LDFLAGS_vmlinux is used to specify additional flags to pass to
863         the linker when linking the final vmlinux image.
864         LDFLAGS_vmlinux uses the LDFLAGS_$@ support.
866         Example:
867                 #arch/i386/Makefile
868                 LDFLAGS_vmlinux := -e stext
870     OBJCOPYFLAGS        objcopy flags
872         When $(call if_changed,objcopy) is used to translate a .o file,
873         the flags specified in OBJCOPYFLAGS will be used.
874         $(call if_changed,objcopy) is often used to generate raw binaries on
875         vmlinux.
877         Example:
878                 #arch/s390/Makefile
879                 OBJCOPYFLAGS := -O binary
881                 #arch/s390/boot/Makefile
882                 $(obj)/image: vmlinux FORCE
883                         $(call if_changed,objcopy)
885         In this example, the binary $(obj)/image is a binary version of
886         vmlinux. The usage of $(call if_changed,xxx) will be described later.
888     KBUILD_AFLAGS               $(AS) assembler flags
890         Default value - see top level Makefile
891         Append or modify as required per architecture.
893         Example:
894                 #arch/sparc64/Makefile
895                 KBUILD_AFLAGS += -m64 -mcpu=ultrasparc
897     KBUILD_CFLAGS               $(CC) compiler flags
899         Default value - see top level Makefile
900         Append or modify as required per architecture.
902         Often, the KBUILD_CFLAGS variable depends on the configuration.
904         Example:
905                 #arch/i386/Makefile
906                 cflags-$(CONFIG_M386) += -march=i386
907                 KBUILD_CFLAGS += $(cflags-y)
909         Many arch Makefiles dynamically run the target C compiler to
910         probe supported options:
912                 #arch/i386/Makefile
914                 ...
915                 cflags-$(CONFIG_MPENTIUMII)     += $(call cc-option,\
916                                                 -march=pentium2,-march=i686)
917                 ...
918                 # Disable unit-at-a-time mode ...
919                 KBUILD_CFLAGS += $(call cc-option,-fno-unit-at-a-time)
920                 ...
923         The first example utilises the trick that a config option expands
924         to 'y' when selected.
926     CFLAGS_KERNEL       $(CC) options specific for built-in
928         $(CFLAGS_KERNEL) contains extra C compiler flags used to compile
929         resident kernel code.
931     CFLAGS_MODULE       $(CC) options specific for modules
933         $(CFLAGS_MODULE) contains extra C compiler flags used to compile code
934         for loadable kernel modules.
937 --- 6.2 Add prerequisites to archprepare:
939         The archprepare: rule is used to list prerequisites that need to be
940         built before starting to descend down in the subdirectories.
941         This is usually used for header files containing assembler constants.
943                 Example:
944                 #arch/arm/Makefile
945                 archprepare: maketools
947         In this example, the file target maketools will be processed
948         before descending down in the subdirectories.
949         See also chapter XXX-TODO that describe how kbuild supports
950         generating offset header files.
953 --- 6.3 List directories to visit when descending
955         An arch Makefile cooperates with the top Makefile to define variables
956         which specify how to build the vmlinux file.  Note that there is no
957         corresponding arch-specific section for modules; the module-building
958         machinery is all architecture-independent.
961     head-y, init-y, core-y, libs-y, drivers-y, net-y
963         $(head-y) lists objects to be linked first in vmlinux.
964         $(libs-y) lists directories where a lib.a archive can be located.
965         The rest list directories where a built-in.o object file can be
966         located.
968         $(init-y) objects will be located after $(head-y).
969         Then the rest follows in this order:
970         $(core-y), $(libs-y), $(drivers-y) and $(net-y).
972         The top level Makefile defines values for all generic directories,
973         and arch/$(ARCH)/Makefile only adds architecture-specific directories.
975         Example:
976                 #arch/sparc64/Makefile
977                 core-y += arch/sparc64/kernel/
978                 libs-y += arch/sparc64/prom/ arch/sparc64/lib/
979                 drivers-$(CONFIG_OPROFILE)  += arch/sparc64/oprofile/
982 --- 6.4 Architecture-specific boot images
984         An arch Makefile specifies goals that take the vmlinux file, compress
985         it, wrap it in bootstrapping code, and copy the resulting files
986         somewhere. This includes various kinds of installation commands.
987         The actual goals are not standardized across architectures.
989         It is common to locate any additional processing in a boot/
990         directory below arch/$(ARCH)/.
992         Kbuild does not provide any smart way to support building a
993         target specified in boot/. Therefore arch/$(ARCH)/Makefile shall
994         call make manually to build a target in boot/.
996         The recommended approach is to include shortcuts in
997         arch/$(ARCH)/Makefile, and use the full path when calling down
998         into the arch/$(ARCH)/boot/Makefile.
1000         Example:
1001                 #arch/i386/Makefile
1002                 boot := arch/i386/boot
1003                 bzImage: vmlinux
1004                         $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(boot)/$@
1006         "$(Q)$(MAKE) $(build)=<dir>" is the recommended way to invoke
1007         make in a subdirectory.
1009         There are no rules for naming architecture-specific targets,
1010         but executing "make help" will list all relevant targets.
1011         To support this, $(archhelp) must be defined.
1013         Example:
1014                 #arch/i386/Makefile
1015                 define archhelp
1016                   echo  '* bzImage      - Image (arch/$(ARCH)/boot/bzImage)'
1017                 endif
1019         When make is executed without arguments, the first goal encountered
1020         will be built. In the top level Makefile the first goal present
1021         is all:.
1022         An architecture shall always, per default, build a bootable image.
1023         In "make help", the default goal is highlighted with a '*'.
1024         Add a new prerequisite to all: to select a default goal different
1025         from vmlinux.
1027         Example:
1028                 #arch/i386/Makefile
1029                 all: bzImage
1031         When "make" is executed without arguments, bzImage will be built.
1033 --- 6.5 Building non-kbuild targets
1035     extra-y
1037         extra-y specify additional targets created in the current
1038         directory, in addition to any targets specified by obj-*.
1040         Listing all targets in extra-y is required for two purposes:
1041         1) Enable kbuild to check changes in command lines
1042            - When $(call if_changed,xxx) is used
1043         2) kbuild knows what files to delete during "make clean"
1045         Example:
1046                 #arch/i386/kernel/Makefile
1047                 extra-y := head.o init_task.o
1049         In this example, extra-y is used to list object files that
1050         shall be built, but shall not be linked as part of built-in.o.
1053 --- 6.6 Commands useful for building a boot image
1055         Kbuild provides a few macros that are useful when building a
1056         boot image.
1058     if_changed
1060         if_changed is the infrastructure used for the following commands.
1062         Usage:
1063                 target: source(s) FORCE
1064                         $(call if_changed,ld/objcopy/gzip)
1066         When the rule is evaluated, it is checked to see if any files
1067         need an update, or the command line has changed since the last
1068         invocation. The latter will force a rebuild if any options
1069         to the executable have changed.
1070         Any target that utilises if_changed must be listed in $(targets),
1071         otherwise the command line check will fail, and the target will
1072         always be built.
1073         Assignments to $(targets) are without $(obj)/ prefix.
1074         if_changed may be used in conjunction with custom commands as
1075         defined in 6.7 "Custom kbuild commands".
1077         Note: It is a typical mistake to forget the FORCE prerequisite.
1078         Another common pitfall is that whitespace is sometimes
1079         significant; for instance, the below will fail (note the extra space
1080         after the comma):
1081                 target: source(s) FORCE
1082         #WRONG!#        $(call if_changed, ld/objcopy/gzip)
1084     ld
1085         Link target. Often, LDFLAGS_$@ is used to set specific options to ld.
1087     objcopy
1088         Copy binary. Uses OBJCOPYFLAGS usually specified in
1089         arch/$(ARCH)/Makefile.
1090         OBJCOPYFLAGS_$@ may be used to set additional options.
1092     gzip
1093         Compress target. Use maximum compression to compress target.
1095         Example:
1096                 #arch/i386/boot/Makefile
1097                 LDFLAGS_bootsect := -Ttext 0x0 -s --oformat binary
1098                 LDFLAGS_setup    := -Ttext 0x0 -s --oformat binary -e begtext
1100                 targets += setup setup.o bootsect bootsect.o
1101                 $(obj)/setup $(obj)/bootsect: %: %.o FORCE
1102                         $(call if_changed,ld)
1104         In this example, there are two possible targets, requiring different
1105         options to the linker. The linker options are specified using the
1106         LDFLAGS_$@ syntax - one for each potential target.
1107         $(targets) are assigned all potential targets, by which kbuild knows
1108         the targets and will:
1109                 1) check for commandline changes
1110                 2) delete target during make clean
1112         The ": %: %.o" part of the prerequisite is a shorthand that
1113         free us from listing the setup.o and bootsect.o files.
1114         Note: It is a common mistake to forget the "target :=" assignment,
1115               resulting in the target file being recompiled for no
1116               obvious reason.
1119 --- 6.7 Custom kbuild commands
1121         When kbuild is executing with KBUILD_VERBOSE=0, then only a shorthand
1122         of a command is normally displayed.
1123         To enable this behaviour for custom commands kbuild requires
1124         two variables to be set:
1125         quiet_cmd_<command>     - what shall be echoed
1126               cmd_<command>     - the command to execute
1128         Example:
1129                 #
1130                 quiet_cmd_image = BUILD   $@
1131                       cmd_image = $(obj)/tools/build $(BUILDFLAGS) \
1132                                                      $(obj)/vmlinux.bin > $@
1134                 targets += bzImage
1135                 $(obj)/bzImage: $(obj)/vmlinux.bin $(obj)/tools/build FORCE
1136                         $(call if_changed,image)
1137                         @echo 'Kernel: $@ is ready'
1139         When updating the $(obj)/bzImage target, the line
1141         BUILD    arch/i386/boot/bzImage
1143         will be displayed with "make KBUILD_VERBOSE=0".
1146 --- 6.8 Preprocessing linker scripts
1148         When the vmlinux image is built, the linker script
1149         arch/$(ARCH)/kernel/vmlinux.lds is used.
1150         The script is a preprocessed variant of the file vmlinux.lds.S
1151         located in the same directory.
1152         kbuild knows .lds files and includes a rule *lds.S -> *lds.
1154         Example:
1155                 #arch/i386/kernel/Makefile
1156                 always := vmlinux.lds
1158                 #Makefile
1159                 export CPPFLAGS_vmlinux.lds += -P -C -U$(ARCH)
1161         The assignment to $(always) is used to tell kbuild to build the
1162         target vmlinux.lds.
1163         The assignment to $(CPPFLAGS_vmlinux.lds) tells kbuild to use the
1164         specified options when building the target vmlinux.lds.
1166         When building the *.lds target, kbuild uses the variables:
1167         KBUILD_CPPFLAGS : Set in top-level Makefile
1168         cppflags-y      : May be set in the kbuild makefile
1169         CPPFLAGS_$(@F)  : Target specific flags.
1170                           Note that the full filename is used in this
1171                           assignment.
1173         The kbuild infrastructure for *lds file are used in several
1174         architecture-specific files.
1176 === 7 Kbuild syntax for exported headers
1178 The kernel include a set of headers that is exported to userspace.
1179 Many headers can be exported as-is but other headers requires  a
1180 minimal pre-processing before they are ready for user-space.
1181 The pre-processing does:
1182 - drop kernel specific annotations
1183 - drop include of compiler.h
1184 - drop all sections that is kernel internat (guarded by ifdef __KERNEL__)
1186 Each relevant directory contain a file name "Kbuild" which specify the
1187 headers to be exported.
1188 See subsequent chapter for the syntax of the Kbuild file.
1190         --- 7.1 header-y
1192         header-y specify header files to be exported.
1194                 Example:
1195                         #include/linux/Kbuild
1196                         header-y += usb/
1197                         header-y += aio_abi.h
1199         The convention is to list one file per line and
1200         preferably in alphabetic order.
1202         header-y also specify which subdirectories to visit.
1203         A subdirectory is identified by a trailing '/' which
1204         can be seen in the example above for the usb subdirectory.
1206         Subdirectories are visited before their parent directories.
1208         --- 7.2 objhdr-y
1210         objhdr-y specifies generated files to be exported.
1211         Generated files are special as they need to be looked
1212         up in another directory when doing 'make O=...' builds.
1214                 Example:
1215                         #include/linux/Kbuild
1216                         objhdr-y += version.h
1218         --- 7.3 destination-y
1220         When an architecture have a set of exported headers that needs to be
1221         exported to a different directory destination-y is used.
1222         destination-y specify the destination directory for all exported
1223         headers in the file where it is present.
1225                 Example:
1226                         #arch/xtensa/platforms/s6105/include/platform/Kbuild
1227                         destination-y := include/linux
1229         In the example above all exported headers in the Kbuild file
1230         will be located in the directory "include/linux" when exported.
1233         --- 7.4 unifdef-y (deprecated)
1235         unifdef-y is deprecated. A direct replacement is header-y.
1238 === 8 Kbuild Variables
1240 The top Makefile exports the following variables:
1242     VERSION, PATCHLEVEL, SUBLEVEL, EXTRAVERSION
1244         These variables define the current kernel version.  A few arch
1245         Makefiles actually use these values directly; they should use
1246         $(KERNELRELEASE) instead.
1248         $(VERSION), $(PATCHLEVEL), and $(SUBLEVEL) define the basic
1249         three-part version number, such as "2", "4", and "0".  These three
1250         values are always numeric.
1252         $(EXTRAVERSION) defines an even tinier sublevel for pre-patches
1253         or additional patches.  It is usually some non-numeric string
1254         such as "-pre4", and is often blank.
1256     KERNELRELEASE
1258         $(KERNELRELEASE) is a single string such as "2.4.0-pre4", suitable
1259         for constructing installation directory names or showing in
1260         version strings.  Some arch Makefiles use it for this purpose.
1262     ARCH
1264         This variable defines the target architecture, such as "i386",
1265         "arm", or "sparc". Some kbuild Makefiles test $(ARCH) to
1266         determine which files to compile.
1268         By default, the top Makefile sets $(ARCH) to be the same as the
1269         host system architecture.  For a cross build, a user may
1270         override the value of $(ARCH) on the command line:
1272             make ARCH=m68k ...
1275     INSTALL_PATH
1277         This variable defines a place for the arch Makefiles to install
1278         the resident kernel image and System.map file.
1279         Use this for architecture-specific install targets.
1281     INSTALL_MOD_PATH, MODLIB
1283         $(INSTALL_MOD_PATH) specifies a prefix to $(MODLIB) for module
1284         installation.  This variable is not defined in the Makefile but
1285         may be passed in by the user if desired.
1287         $(MODLIB) specifies the directory for module installation.
1288         The top Makefile defines $(MODLIB) to
1289         $(INSTALL_MOD_PATH)/lib/modules/$(KERNELRELEASE).  The user may
1290         override this value on the command line if desired.
1292     INSTALL_MOD_STRIP
1294         If this variable is specified, will cause modules to be stripped
1295         after they are installed.  If INSTALL_MOD_STRIP is '1', then the
1296         default option --strip-debug will be used.  Otherwise,
1297         INSTALL_MOD_STRIP will used as the option(s) to the strip command.
1300 === 9 Makefile language
1302 The kernel Makefiles are designed to be run with GNU Make.  The Makefiles
1303 use only the documented features of GNU Make, but they do use many
1304 GNU extensions.
1306 GNU Make supports elementary list-processing functions.  The kernel
1307 Makefiles use a novel style of list building and manipulation with few
1308 "if" statements.
1310 GNU Make has two assignment operators, ":=" and "=".  ":=" performs
1311 immediate evaluation of the right-hand side and stores an actual string
1312 into the left-hand side.  "=" is like a formula definition; it stores the
1313 right-hand side in an unevaluated form and then evaluates this form each
1314 time the left-hand side is used.
1316 There are some cases where "=" is appropriate.  Usually, though, ":="
1317 is the right choice.
1319 === 10 Credits
1321 Original version made by Michael Elizabeth Chastain, <mailto:mec@shout.net>
1322 Updates by Kai Germaschewski <kai@tp1.ruhr-uni-bochum.de>
1323 Updates by Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
1324 Language QA by Jan Engelhardt <jengelh@gmx.de>
1326 === 11 TODO
1328 - Describe how kbuild supports shipped files with _shipped.
1329 - Generating offset header files.
1330 - Add more variables to section 7?