fs: use kmem_cache_zalloc instead
[pv_ops_mirror.git] / Documentation / kbuild / makefiles.txt
blobf099b814d383c49d44667954fe9e625c90c9a6e4
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 $(CC) support functions
22         === 4 Host Program support
23            --- 4.1 Simple Host Program
24            --- 4.2 Composite Host Programs
25            --- 4.3 Defining shared libraries
26            --- 4.4 Using C++ for host programs
27            --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
28            --- 4.6 When host programs are actually built
29            --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
31         === 5 Kbuild clean infrastructure
33         === 6 Architecture Makefiles
34            --- 6.1 Set variables to tweak the build to the architecture
35            --- 6.2 Add prerequisites to archprepare:
36            --- 6.3 List directories to visit when descending
37            --- 6.4 Architecture-specific boot images
38            --- 6.5 Building non-kbuild targets
39            --- 6.6 Commands useful for building a boot image
40            --- 6.7 Custom kbuild commands
41            --- 6.8 Preprocessing linker scripts
43         === 7 Kbuild Variables
44         === 8 Makefile language
45         === 9 Credits
46         === 10 TODO
48 === 1 Overview
50 The Makefiles have five parts:
52         Makefile                the top Makefile.
53         .config                 the kernel configuration file.
54         arch/$(ARCH)/Makefile   the arch Makefile.
55         scripts/Makefile.*      common rules etc. for all kbuild Makefiles.
56         kbuild Makefiles        there are about 500 of these.
58 The top Makefile reads the .config file, which comes from the kernel
59 configuration process.
61 The top Makefile is responsible for building two major products: vmlinux
62 (the resident kernel image) and modules (any module files).
63 It builds these goals by recursively descending into the subdirectories of
64 the kernel source tree.
65 The list of subdirectories which are visited depends upon the kernel
66 configuration. The top Makefile textually includes an arch Makefile
67 with the name arch/$(ARCH)/Makefile. The arch Makefile supplies
68 architecture-specific information to the top Makefile.
70 Each subdirectory has a kbuild Makefile which carries out the commands
71 passed down from above. The kbuild Makefile uses information from the
72 .config file to construct various file lists used by kbuild to build
73 any built-in or modular targets.
75 scripts/Makefile.* contains all the definitions/rules etc. that
76 are used to build the kernel based on the kbuild makefiles.
79 === 2 Who does what
81 People have four different relationships with the kernel Makefiles.
83 *Users* are people who build kernels.  These people type commands such as
84 "make menuconfig" or "make".  They usually do not read or edit
85 any kernel Makefiles (or any other source files).
87 *Normal developers* are people who work on features such as device
88 drivers, file systems, and network protocols.  These people need to
89 maintain the kbuild Makefiles for the subsystem they are
90 working on.  In order to do this effectively, they need some overall
91 knowledge about the kernel Makefiles, plus detailed knowledge about the
92 public interface for kbuild.
94 *Arch developers* are people who work on an entire architecture, such
95 as sparc or ia64.  Arch developers need to know about the arch Makefile
96 as well as kbuild Makefiles.
98 *Kbuild developers* are people who work on the kernel build system itself.
99 These people need to know about all aspects of the kernel Makefiles.
101 This document is aimed towards normal developers and arch developers.
104 === 3 The kbuild files
106 Most Makefiles within the kernel are kbuild Makefiles that use the
107 kbuild infrastructure. This chapter introduces the syntax used in the
108 kbuild makefiles.
109 The preferred name for the kbuild files are 'Makefile' but 'Kbuild' can
110 be used and if both a 'Makefile' and a 'Kbuild' file exists, then the 'Kbuild'
111 file will be used.
113 Section 3.1 "Goal definitions" is a quick intro, further chapters provide
114 more details, with real examples.
116 --- 3.1 Goal definitions
118         Goal definitions are the main part (heart) of the kbuild Makefile.
119         These lines define the files to be built, any special compilation
120         options, and any subdirectories to be entered recursively.
122         The most simple kbuild makefile contains one line:
124         Example:
125                 obj-y += foo.o
127         This tells kbuild that there is one object in that directory, named
128         foo.o. foo.o will be built from foo.c or foo.S.
130         If foo.o shall be built as a module, the variable obj-m is used.
131         Therefore the following pattern is often used:
133         Example:
134                 obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o
136         $(CONFIG_FOO) evaluates to either y (for built-in) or m (for module).
137         If CONFIG_FOO is neither y nor m, then the file will not be compiled
138         nor linked.
140 --- 3.2 Built-in object goals - obj-y
142         The kbuild Makefile specifies object files for vmlinux
143         in the $(obj-y) lists.  These lists depend on the kernel
144         configuration.
146         Kbuild compiles all the $(obj-y) files.  It then calls
147         "$(LD) -r" to merge these files into one built-in.o file.
148         built-in.o is later linked into vmlinux by the parent Makefile.
150         The order of files in $(obj-y) is significant.  Duplicates in
151         the lists are allowed: the first instance will be linked into
152         built-in.o and succeeding instances will be ignored.
154         Link order is significant, because certain functions
155         (module_init() / __initcall) will be called during boot in the
156         order they appear. So keep in mind that changing the link
157         order may e.g. change the order in which your SCSI
158         controllers are detected, and thus your disks are renumbered.
160         Example:
161                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
162                 # Makefile for the kernel ISDN subsystem and device drivers.
163                 # Each configuration option enables a list of files.
164                 obj-$(CONFIG_ISDN)             += isdn.o
165                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
167 --- 3.3 Loadable module goals - obj-m
169         $(obj-m) specify object files which are built as loadable
170         kernel modules.
172         A module may be built from one source file or several source
173         files. In the case of one source file, the kbuild makefile
174         simply adds the file to $(obj-m).
176         Example:
177                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
178                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
180         Note: In this example $(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) evaluates to 'm'
182         If a kernel module is built from several source files, you specify
183         that you want to build a module in the same way as above.
185         Kbuild needs to know which the parts that you want to build your
186         module from, so you have to tell it by setting an
187         $(<module_name>-objs) variable.
189         Example:
190                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
191                 obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
192                 isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o
194         In this example, the module name will be isdn.o. Kbuild will
195         compile the objects listed in $(isdn-objs) and then run
196         "$(LD) -r" on the list of these files to generate isdn.o.
198         Kbuild recognises objects used for composite objects by the suffix
199         -objs, and the suffix -y. This allows the Makefiles to use
200         the value of a CONFIG_ symbol to determine if an object is part
201         of a composite object.
203         Example:
204                 #fs/ext2/Makefile
205                 obj-$(CONFIG_EXT2_FS)        += ext2.o
206                 ext2-y                       := balloc.o bitmap.o
207                 ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o
209         In this example, xattr.o is only part of the composite object
210         ext2.o if $(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) evaluates to 'y'.
212         Note: Of course, when you are building objects into the kernel,
213         the syntax above will also work. So, if you have CONFIG_EXT2_FS=y,
214         kbuild will build an ext2.o file for you out of the individual
215         parts and then link this into built-in.o, as you would expect.
217 --- 3.4 Objects which export symbols
219         No special notation is required in the makefiles for
220         modules exporting symbols.
222 --- 3.5 Library file goals - lib-y
224         Objects listed with obj-* are used for modules, or
225         combined in a built-in.o for that specific directory.
226         There is also the possibility to list objects that will
227         be included in a library, lib.a.
228         All objects listed with lib-y are combined in a single
229         library for that directory.
230         Objects that are listed in obj-y and additionally listed in
231         lib-y will not be included in the library, since they will
232         be accessible anyway.
233         For consistency, objects listed in lib-m will be included in lib.a.
235         Note that the same kbuild makefile may list files to be built-in
236         and to be part of a library. Therefore the same directory
237         may contain both a built-in.o and a lib.a file.
239         Example:
240                 #arch/i386/lib/Makefile
241                 lib-y    := checksum.o delay.o
243         This will create a library lib.a based on checksum.o and delay.o.
244         For kbuild to actually recognize that there is a lib.a being built,
245         the directory shall be listed in libs-y.
246         See also "6.3 List directories to visit when descending".
248         Use of lib-y is normally restricted to lib/ and arch/*/lib.
250 --- 3.6 Descending down in directories
252         A Makefile is only responsible for building objects in its own
253         directory. Files in subdirectories should be taken care of by
254         Makefiles in these subdirs. The build system will automatically
255         invoke make recursively in subdirectories, provided you let it know of
256         them.
258         To do so, obj-y and obj-m are used.
259         ext2 lives in a separate directory, and the Makefile present in fs/
260         tells kbuild to descend down using the following assignment.
262         Example:
263                 #fs/Makefile
264                 obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2/
266         If CONFIG_EXT2_FS is set to either 'y' (built-in) or 'm' (modular)
267         the corresponding obj- variable will be set, and kbuild will descend
268         down in the ext2 directory.
269         Kbuild only uses this information to decide that it needs to visit
270         the directory, it is the Makefile in the subdirectory that
271         specifies what is modules and what is built-in.
273         It is good practice to use a CONFIG_ variable when assigning directory
274         names. This allows kbuild to totally skip the directory if the
275         corresponding CONFIG_ option is neither 'y' nor 'm'.
277 --- 3.7 Compilation flags
279     ccflags-y, asflags-y and ldflags-y
280         The three flags listed above applies only to the kbuild makefile
281         where they are assigned. They are used for all the normal
282         cc, as and ld invocation happenign during a recursive build.
283         Note: Flags with the same behaviour were previously named:
284         EXTRA_CFLAGS, EXTRA_AFLAGS and EXTRA_LDFLAGS.
285         They are yet supported but their use are deprecated.
287         ccflags-y specifies options for compiling C files with $(CC).
289         Example:
290                 # drivers/sound/emu10k1/Makefile
291                 ccflags-y += -I$(obj)
292                 ccflags-$(DEBUG) += -DEMU10K1_DEBUG
295         This variable is necessary because the top Makefile owns the
296         variable $(KBUILD_CFLAGS) and uses it for compilation flags for the
297         entire tree.
299         asflags-y is a similar string for per-directory options
300         when compiling assembly language source.
302         Example:
303                 #arch/x86_64/kernel/Makefile
304                 asflags-y := -traditional
307         ldflags-y is a string for per-directory options to $(LD).
309         Example:
310                 #arch/m68k/fpsp040/Makefile
311                 ldflags-y := -x
313     CFLAGS_$@, AFLAGS_$@
315         CFLAGS_$@ and AFLAGS_$@ only apply to commands in current
316         kbuild makefile.
318         $(CFLAGS_$@) specifies per-file options for $(CC).  The $@
319         part has a literal value which specifies the file that it is for.
321         Example:
322                 # drivers/scsi/Makefile
323                 CFLAGS_aha152x.o =   -DAHA152X_STAT -DAUTOCONF
324                 CFLAGS_gdth.o    = # -DDEBUG_GDTH=2 -D__SERIAL__ -D__COM2__ \
325                                      -DGDTH_STATISTICS
326                 CFLAGS_seagate.o =   -DARBITRATE -DPARITY -DSEAGATE_USE_ASM
328         These three lines specify compilation flags for aha152x.o,
329         gdth.o, and seagate.o
331         $(AFLAGS_$@) is a similar feature for source files in assembly
332         languages.
334         Example:
335                 # arch/arm/kernel/Makefile
336                 AFLAGS_head-armv.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
337                 AFLAGS_head-armo.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
339 --- 3.9 Dependency tracking
341         Kbuild tracks dependencies on the following:
342         1) All prerequisite files (both *.c and *.h)
343         2) CONFIG_ options used in all prerequisite files
344         3) Command-line used to compile target
346         Thus, if you change an option to $(CC) all affected files will
347         be re-compiled.
349 --- 3.10 Special Rules
351         Special rules are used when the kbuild infrastructure does
352         not provide the required support. A typical example is
353         header files generated during the build process.
354         Another example are the architecture-specific Makefiles which
355         need special rules to prepare boot images etc.
357         Special rules are written as normal Make rules.
358         Kbuild is not executing in the directory where the Makefile is
359         located, so all special rules shall provide a relative
360         path to prerequisite files and target files.
362         Two variables are used when defining special rules:
364     $(src)
365         $(src) is a relative path which points to the directory
366         where the Makefile is located. Always use $(src) when
367         referring to files located in the src tree.
369     $(obj)
370         $(obj) is a relative path which points to the directory
371         where the target is saved. Always use $(obj) when
372         referring to generated files.
374         Example:
375                 #drivers/scsi/Makefile
376                 $(obj)/53c8xx_d.h: $(src)/53c7,8xx.scr $(src)/script_asm.pl
377                         $(CPP) -DCHIP=810 - < $< | ... $(src)/script_asm.pl
379         This is a special rule, following the normal syntax
380         required by make.
381         The target file depends on two prerequisite files. References
382         to the target file are prefixed with $(obj), references
383         to prerequisites are referenced with $(src) (because they are not
384         generated files).
386 --- 3.11 $(CC) support functions
388         The kernel may be built with several different versions of
389         $(CC), each supporting a unique set of features and options.
390         kbuild provide basic support to check for valid options for $(CC).
391         $(CC) is usually the gcc compiler, but other alternatives are
392         available.
394     as-option
395         as-option is used to check if $(CC) -- when used to compile
396         assembler (*.S) files -- supports the given option. An optional
397         second option may be specified if the first option is not supported.
399         Example:
400                 #arch/sh/Makefile
401                 cflags-y += $(call as-option,-Wa$(comma)-isa=$(isa-y),)
403         In the above example, cflags-y will be assigned the option
404         -Wa$(comma)-isa=$(isa-y) if it is supported by $(CC).
405         The second argument is optional, and if supplied will be used
406         if first argument is not supported.
408     ld-option
409         ld-option is used to check if $(CC) when used to link object files
410         supports the given option.  An optional second option may be
411         specified if first option are not supported.
413         Example:
414                 #arch/i386/kernel/Makefile
415                 vsyscall-flags += $(call ld-option, -Wl$(comma)--hash-style=sysv)
417         In the above example, vsyscall-flags will be assigned the option
418         -Wl$(comma)--hash-style=sysv if it is supported by $(CC).
419         The second argument is optional, and if supplied will be used
420         if first argument is not supported.
422     as-instr
423         as-instr checks if the assembler reports a specific instruction
424         and then outputs either option1 or option2
425         C escapes are supported in the test instruction
426         Note: as-instr-option uses KBUILD_AFLAGS for $(AS) options
428     cc-option
429         cc-option is used to check if $(CC) supports a given option, and not
430         supported to use an optional second option.
432         Example:
433                 #arch/i386/Makefile
434                 cflags-y += $(call cc-option,-march=pentium-mmx,-march=i586)
436         In the above example, cflags-y will be assigned the option
437         -march=pentium-mmx if supported by $(CC), otherwise -march=i586.
438         The second argument to cc-option is optional, and if omitted,
439         cflags-y will be assigned no value if first option is not supported.
440         Note: cc-option uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
442    cc-option-yn
443         cc-option-yn is used to check if gcc supports a given option
444         and return 'y' if supported, otherwise 'n'.
446         Example:
447                 #arch/ppc/Makefile
448                 biarch := $(call cc-option-yn, -m32)
449                 aflags-$(biarch) += -a32
450                 cflags-$(biarch) += -m32
452         In the above example, $(biarch) is set to y if $(CC) supports the -m32
453         option. When $(biarch) equals 'y', the expanded variables $(aflags-y)
454         and $(cflags-y) will be assigned the values -a32 and -m32,
455         respectively.
456         Note: cc-option-yn uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
458     cc-option-align
459         gcc versions >= 3.0 changed the type of options used to specify
460         alignment of functions, loops etc. $(cc-option-align), when used
461         as prefix to the align options, will select the right prefix:
462         gcc < 3.00
463                 cc-option-align = -malign
464         gcc >= 3.00
465                 cc-option-align = -falign
467         Example:
468                 KBUILD_CFLAGS += $(cc-option-align)-functions=4
470         In the above example, the option -falign-functions=4 is used for
471         gcc >= 3.00. For gcc < 3.00, -malign-functions=4 is used.
472         Note: cc-option-align uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
474     cc-version
475         cc-version returns a numerical version of the $(CC) compiler version.
476         The format is <major><minor> where both are two digits. So for example
477         gcc 3.41 would return 0341.
478         cc-version is useful when a specific $(CC) version is faulty in one
479         area, for example -mregparm=3 was broken in some gcc versions
480         even though the option was accepted by gcc.
482         Example:
483                 #arch/i386/Makefile
484                 cflags-y += $(shell \
485                 if [ $(call cc-version) -ge 0300 ] ; then \
486                         echo "-mregparm=3"; fi ;)
488         In the above example, -mregparm=3 is only used for gcc version greater
489         than or equal to gcc 3.0.
491     cc-ifversion
492         cc-ifversion tests the version of $(CC) and equals last argument if
493         version expression is true.
495         Example:
496                 #fs/reiserfs/Makefile
497                 ccflags-y := $(call cc-ifversion, -lt, 0402, -O1)
499         In this example, ccflags-y will be assigned the value -O1 if the
500         $(CC) version is less than 4.2.
501         cc-ifversion takes all the shell operators:
502         -eq, -ne, -lt, -le, -gt, and -ge
503         The third parameter may be a text as in this example, but it may also
504         be an expanded variable or a macro.
506     cc-fullversion
507         cc-fullversion is useful when the exact version of gcc is needed.
508         One typical use-case is when a specific GCC version is broken.
509         cc-fullversion points out a more specific version than cc-version does.
511         Example:
512                 #arch/powerpc/Makefile
513                 $(Q)if test "$(call cc-fullversion)" = "040200" ; then \
514                         echo -n '*** GCC-4.2.0 cannot compile the 64-bit powerpc ' ; \
515                         false ; \
516                 fi
518         In this example for a specific GCC version the build will error out explaining
519         to the user why it stops.
521 === 4 Host Program support
523 Kbuild supports building executables on the host for use during the
524 compilation stage.
525 Two steps are required in order to use a host executable.
527 The first step is to tell kbuild that a host program exists. This is
528 done utilising the variable hostprogs-y.
530 The second step is to add an explicit dependency to the executable.
531 This can be done in two ways. Either add the dependency in a rule,
532 or utilise the variable $(always).
533 Both possibilities are described in the following.
535 --- 4.1 Simple Host Program
537         In some cases there is a need to compile and run a program on the
538         computer where the build is running.
539         The following line tells kbuild that the program bin2hex shall be
540         built on the build host.
542         Example:
543                 hostprogs-y := bin2hex
545         Kbuild assumes in the above example that bin2hex is made from a single
546         c-source file named bin2hex.c located in the same directory as
547         the Makefile.
549 --- 4.2 Composite Host Programs
551         Host programs can be made up based on composite objects.
552         The syntax used to define composite objects for host programs is
553         similar to the syntax used for kernel objects.
554         $(<executable>-objs) lists all objects used to link the final
555         executable.
557         Example:
558                 #scripts/lxdialog/Makefile
559                 hostprogs-y   := lxdialog
560                 lxdialog-objs := checklist.o lxdialog.o
562         Objects with extension .o are compiled from the corresponding .c
563         files. In the above example, checklist.c is compiled to checklist.o
564         and lxdialog.c is compiled to lxdialog.o.
565         Finally, the two .o files are linked to the executable, lxdialog.
566         Note: The syntax <executable>-y is not permitted for host-programs.
568 --- 4.3 Defining shared libraries
570         Objects with extension .so are considered shared libraries, and
571         will be compiled as position independent objects.
572         Kbuild provides support for shared libraries, but the usage
573         shall be restricted.
574         In the following example the libkconfig.so shared library is used
575         to link the executable conf.
577         Example:
578                 #scripts/kconfig/Makefile
579                 hostprogs-y     := conf
580                 conf-objs       := conf.o libkconfig.so
581                 libkconfig-objs := expr.o type.o
583         Shared libraries always require a corresponding -objs line, and
584         in the example above the shared library libkconfig is composed by
585         the two objects expr.o and type.o.
586         expr.o and type.o will be built as position independent code and
587         linked as a shared library libkconfig.so. C++ is not supported for
588         shared libraries.
590 --- 4.4 Using C++ for host programs
592         kbuild offers support for host programs written in C++. This was
593         introduced solely to support kconfig, and is not recommended
594         for general use.
596         Example:
597                 #scripts/kconfig/Makefile
598                 hostprogs-y   := qconf
599                 qconf-cxxobjs := qconf.o
601         In the example above the executable is composed of the C++ file
602         qconf.cc - identified by $(qconf-cxxobjs).
604         If qconf is composed by a mixture of .c and .cc files, then an
605         additional line can be used to identify this.
607         Example:
608                 #scripts/kconfig/Makefile
609                 hostprogs-y   := qconf
610                 qconf-cxxobjs := qconf.o
611                 qconf-objs    := check.o
613 --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
615         When compiling host programs, it is possible to set specific flags.
616         The programs will always be compiled utilising $(HOSTCC) passed
617         the options specified in $(HOSTCFLAGS).
618         To set flags that will take effect for all host programs created
619         in that Makefile, use the variable HOST_EXTRACFLAGS.
621         Example:
622                 #scripts/lxdialog/Makefile
623                 HOST_EXTRACFLAGS += -I/usr/include/ncurses
625         To set specific flags for a single file the following construction
626         is used:
628         Example:
629                 #arch/ppc64/boot/Makefile
630                 HOSTCFLAGS_piggyback.o := -DKERNELBASE=$(KERNELBASE)
632         It is also possible to specify additional options to the linker.
634         Example:
635                 #scripts/kconfig/Makefile
636                 HOSTLOADLIBES_qconf := -L$(QTDIR)/lib
638         When linking qconf, it will be passed the extra option
639         "-L$(QTDIR)/lib".
641 --- 4.6 When host programs are actually built
643         Kbuild will only build host-programs when they are referenced
644         as a prerequisite.
645         This is possible in two ways:
647         (1) List the prerequisite explicitly in a special rule.
649         Example:
650                 #drivers/pci/Makefile
651                 hostprogs-y := gen-devlist
652                 $(obj)/devlist.h: $(src)/pci.ids $(obj)/gen-devlist
653                         ( cd $(obj); ./gen-devlist ) < $<
655         The target $(obj)/devlist.h will not be built before
656         $(obj)/gen-devlist is updated. Note that references to
657         the host programs in special rules must be prefixed with $(obj).
659         (2) Use $(always)
660         When there is no suitable special rule, and the host program
661         shall be built when a makefile is entered, the $(always)
662         variable shall be used.
664         Example:
665                 #scripts/lxdialog/Makefile
666                 hostprogs-y   := lxdialog
667                 always        := $(hostprogs-y)
669         This will tell kbuild to build lxdialog even if not referenced in
670         any rule.
672 --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
674         A typical pattern in a Kbuild file looks like this:
676         Example:
677                 #scripts/Makefile
678                 hostprogs-$(CONFIG_KALLSYMS) += kallsyms
680         Kbuild knows about both 'y' for built-in and 'm' for module.
681         So if a config symbol evaluate to 'm', kbuild will still build
682         the binary. In other words, Kbuild handles hostprogs-m exactly
683         like hostprogs-y. But only hostprogs-y is recommended to be used
684         when no CONFIG symbols are involved.
686 === 5 Kbuild clean infrastructure
688 "make clean" deletes most generated files in the obj tree where the kernel
689 is compiled. This includes generated files such as host programs.
690 Kbuild knows targets listed in $(hostprogs-y), $(hostprogs-m), $(always),
691 $(extra-y) and $(targets). They are all deleted during "make clean".
692 Files matching the patterns "*.[oas]", "*.ko", plus some additional files
693 generated by kbuild are deleted all over the kernel src tree when
694 "make clean" is executed.
696 Additional files can be specified in kbuild makefiles by use of $(clean-files).
698         Example:
699                 #drivers/pci/Makefile
700                 clean-files := devlist.h classlist.h
702 When executing "make clean", the two files "devlist.h classlist.h" will
703 be deleted. Kbuild will assume files to be in same relative directory as the
704 Makefile except if an absolute path is specified (path starting with '/').
706 To delete a directory hierarchy use:
708         Example:
709                 #scripts/package/Makefile
710                 clean-dirs := $(objtree)/debian/
712 This will delete the directory debian, including all subdirectories.
713 Kbuild will assume the directories to be in the same relative path as the
714 Makefile if no absolute path is specified (path does not start with '/').
716 Usually kbuild descends down in subdirectories due to "obj-* := dir/",
717 but in the architecture makefiles where the kbuild infrastructure
718 is not sufficient this sometimes needs to be explicit.
720         Example:
721                 #arch/i386/boot/Makefile
722                 subdir- := compressed/
724 The above assignment instructs kbuild to descend down in the
725 directory compressed/ when "make clean" is executed.
727 To support the clean infrastructure in the Makefiles that builds the
728 final bootimage there is an optional target named archclean:
730         Example:
731                 #arch/i386/Makefile
732                 archclean:
733                         $(Q)$(MAKE) $(clean)=arch/i386/boot
735 When "make clean" is executed, make will descend down in arch/i386/boot,
736 and clean as usual. The Makefile located in arch/i386/boot/ may use
737 the subdir- trick to descend further down.
739 Note 1: arch/$(ARCH)/Makefile cannot use "subdir-", because that file is
740 included in the top level makefile, and the kbuild infrastructure
741 is not operational at that point.
743 Note 2: All directories listed in core-y, libs-y, drivers-y and net-y will
744 be visited during "make clean".
746 === 6 Architecture Makefiles
748 The top level Makefile sets up the environment and does the preparation,
749 before starting to descend down in the individual directories.
750 The top level makefile contains the generic part, whereas
751 arch/$(ARCH)/Makefile contains what is required to set up kbuild
752 for said architecture.
753 To do so, arch/$(ARCH)/Makefile sets up a number of variables and defines
754 a few targets.
756 When kbuild executes, the following steps are followed (roughly):
757 1) Configuration of the kernel => produce .config
758 2) Store kernel version in include/linux/version.h
759 3) Symlink include/asm to include/asm-$(ARCH)
760 4) Updating all other prerequisites to the target prepare:
761    - Additional prerequisites are specified in arch/$(ARCH)/Makefile
762 5) Recursively descend down in all directories listed in
763    init-* core* drivers-* net-* libs-* and build all targets.
764    - The values of the above variables are expanded in arch/$(ARCH)/Makefile.
765 6) All object files are then linked and the resulting file vmlinux is
766    located at the root of the obj tree.
767    The very first objects linked are listed in head-y, assigned by
768    arch/$(ARCH)/Makefile.
769 7) Finally, the architecture-specific part does any required post processing
770    and builds the final bootimage.
771    - This includes building boot records
772    - Preparing initrd images and the like
775 --- 6.1 Set variables to tweak the build to the architecture
777     LDFLAGS             Generic $(LD) options
779         Flags used for all invocations of the linker.
780         Often specifying the emulation is sufficient.
782         Example:
783                 #arch/s390/Makefile
784                 LDFLAGS         := -m elf_s390
785         Note: ldflags-y can be used to further customise
786         the flags used. See chapter 3.7.
788     LDFLAGS_MODULE      Options for $(LD) when linking modules
790         LDFLAGS_MODULE is used to set specific flags for $(LD) when
791         linking the .ko files used for modules.
792         Default is "-r", for relocatable output.
794     LDFLAGS_vmlinux     Options for $(LD) when linking vmlinux
796         LDFLAGS_vmlinux is used to specify additional flags to pass to
797         the linker when linking the final vmlinux image.
798         LDFLAGS_vmlinux uses the LDFLAGS_$@ support.
800         Example:
801                 #arch/i386/Makefile
802                 LDFLAGS_vmlinux := -e stext
804     OBJCOPYFLAGS        objcopy flags
806         When $(call if_changed,objcopy) is used to translate a .o file,
807         the flags specified in OBJCOPYFLAGS will be used.
808         $(call if_changed,objcopy) is often used to generate raw binaries on
809         vmlinux.
811         Example:
812                 #arch/s390/Makefile
813                 OBJCOPYFLAGS := -O binary
815                 #arch/s390/boot/Makefile
816                 $(obj)/image: vmlinux FORCE
817                         $(call if_changed,objcopy)
819         In this example, the binary $(obj)/image is a binary version of
820         vmlinux. The usage of $(call if_changed,xxx) will be described later.
822     KBUILD_AFLAGS               $(AS) assembler flags
824         Default value - see top level Makefile
825         Append or modify as required per architecture.
827         Example:
828                 #arch/sparc64/Makefile
829                 KBUILD_AFLAGS += -m64 -mcpu=ultrasparc
831     KBUILD_CFLAGS               $(CC) compiler flags
833         Default value - see top level Makefile
834         Append or modify as required per architecture.
836         Often, the KBUILD_CFLAGS variable depends on the configuration.
838         Example:
839                 #arch/i386/Makefile
840                 cflags-$(CONFIG_M386) += -march=i386
841                 KBUILD_CFLAGS += $(cflags-y)
843         Many arch Makefiles dynamically run the target C compiler to
844         probe supported options:
846                 #arch/i386/Makefile
848                 ...
849                 cflags-$(CONFIG_MPENTIUMII)     += $(call cc-option,\
850                                                 -march=pentium2,-march=i686)
851                 ...
852                 # Disable unit-at-a-time mode ...
853                 KBUILD_CFLAGS += $(call cc-option,-fno-unit-at-a-time)
854                 ...
857         The first example utilises the trick that a config option expands
858         to 'y' when selected.
860     CFLAGS_KERNEL       $(CC) options specific for built-in
862         $(CFLAGS_KERNEL) contains extra C compiler flags used to compile
863         resident kernel code.
865     CFLAGS_MODULE       $(CC) options specific for modules
867         $(CFLAGS_MODULE) contains extra C compiler flags used to compile code
868         for loadable kernel modules.
871 --- 6.2 Add prerequisites to archprepare:
873         The archprepare: rule is used to list prerequisites that need to be
874         built before starting to descend down in the subdirectories.
875         This is usually used for header files containing assembler constants.
877                 Example:
878                 #arch/arm/Makefile
879                 archprepare: maketools
881         In this example, the file target maketools will be processed
882         before descending down in the subdirectories.
883         See also chapter XXX-TODO that describe how kbuild supports
884         generating offset header files.
887 --- 6.3 List directories to visit when descending
889         An arch Makefile cooperates with the top Makefile to define variables
890         which specify how to build the vmlinux file.  Note that there is no
891         corresponding arch-specific section for modules; the module-building
892         machinery is all architecture-independent.
895     head-y, init-y, core-y, libs-y, drivers-y, net-y
897         $(head-y) lists objects to be linked first in vmlinux.
898         $(libs-y) lists directories where a lib.a archive can be located.
899         The rest list directories where a built-in.o object file can be
900         located.
902         $(init-y) objects will be located after $(head-y).
903         Then the rest follows in this order:
904         $(core-y), $(libs-y), $(drivers-y) and $(net-y).
906         The top level Makefile defines values for all generic directories,
907         and arch/$(ARCH)/Makefile only adds architecture-specific directories.
909         Example:
910                 #arch/sparc64/Makefile
911                 core-y += arch/sparc64/kernel/
912                 libs-y += arch/sparc64/prom/ arch/sparc64/lib/
913                 drivers-$(CONFIG_OPROFILE)  += arch/sparc64/oprofile/
916 --- 6.4 Architecture-specific boot images
918         An arch Makefile specifies goals that take the vmlinux file, compress
919         it, wrap it in bootstrapping code, and copy the resulting files
920         somewhere. This includes various kinds of installation commands.
921         The actual goals are not standardized across architectures.
923         It is common to locate any additional processing in a boot/
924         directory below arch/$(ARCH)/.
926         Kbuild does not provide any smart way to support building a
927         target specified in boot/. Therefore arch/$(ARCH)/Makefile shall
928         call make manually to build a target in boot/.
930         The recommended approach is to include shortcuts in
931         arch/$(ARCH)/Makefile, and use the full path when calling down
932         into the arch/$(ARCH)/boot/Makefile.
934         Example:
935                 #arch/i386/Makefile
936                 boot := arch/i386/boot
937                 bzImage: vmlinux
938                         $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(boot)/$@
940         "$(Q)$(MAKE) $(build)=<dir>" is the recommended way to invoke
941         make in a subdirectory.
943         There are no rules for naming architecture-specific targets,
944         but executing "make help" will list all relevant targets.
945         To support this, $(archhelp) must be defined.
947         Example:
948                 #arch/i386/Makefile
949                 define archhelp
950                   echo  '* bzImage      - Image (arch/$(ARCH)/boot/bzImage)'
951                 endif
953         When make is executed without arguments, the first goal encountered
954         will be built. In the top level Makefile the first goal present
955         is all:.
956         An architecture shall always, per default, build a bootable image.
957         In "make help", the default goal is highlighted with a '*'.
958         Add a new prerequisite to all: to select a default goal different
959         from vmlinux.
961         Example:
962                 #arch/i386/Makefile
963                 all: bzImage
965         When "make" is executed without arguments, bzImage will be built.
967 --- 6.5 Building non-kbuild targets
969     extra-y
971         extra-y specify additional targets created in the current
972         directory, in addition to any targets specified by obj-*.
974         Listing all targets in extra-y is required for two purposes:
975         1) Enable kbuild to check changes in command lines
976            - When $(call if_changed,xxx) is used
977         2) kbuild knows what files to delete during "make clean"
979         Example:
980                 #arch/i386/kernel/Makefile
981                 extra-y := head.o init_task.o
983         In this example, extra-y is used to list object files that
984         shall be built, but shall not be linked as part of built-in.o.
987 --- 6.6 Commands useful for building a boot image
989         Kbuild provides a few macros that are useful when building a
990         boot image.
992     if_changed
994         if_changed is the infrastructure used for the following commands.
996         Usage:
997                 target: source(s) FORCE
998                         $(call if_changed,ld/objcopy/gzip)
1000         When the rule is evaluated, it is checked to see if any files
1001         need an update, or the command line has changed since the last
1002         invocation. The latter will force a rebuild if any options
1003         to the executable have changed.
1004         Any target that utilises if_changed must be listed in $(targets),
1005         otherwise the command line check will fail, and the target will
1006         always be built.
1007         Assignments to $(targets) are without $(obj)/ prefix.
1008         if_changed may be used in conjunction with custom commands as
1009         defined in 6.7 "Custom kbuild commands".
1011         Note: It is a typical mistake to forget the FORCE prerequisite.
1012         Another common pitfall is that whitespace is sometimes
1013         significant; for instance, the below will fail (note the extra space
1014         after the comma):
1015                 target: source(s) FORCE
1016         #WRONG!#        $(call if_changed, ld/objcopy/gzip)
1018     ld
1019         Link target. Often, LDFLAGS_$@ is used to set specific options to ld.
1021     objcopy
1022         Copy binary. Uses OBJCOPYFLAGS usually specified in
1023         arch/$(ARCH)/Makefile.
1024         OBJCOPYFLAGS_$@ may be used to set additional options.
1026     gzip
1027         Compress target. Use maximum compression to compress target.
1029         Example:
1030                 #arch/i386/boot/Makefile
1031                 LDFLAGS_bootsect := -Ttext 0x0 -s --oformat binary
1032                 LDFLAGS_setup    := -Ttext 0x0 -s --oformat binary -e begtext
1034                 targets += setup setup.o bootsect bootsect.o
1035                 $(obj)/setup $(obj)/bootsect: %: %.o FORCE
1036                         $(call if_changed,ld)
1038         In this example, there are two possible targets, requiring different
1039         options to the linker. The linker options are specified using the
1040         LDFLAGS_$@ syntax - one for each potential target.
1041         $(targets) are assigned all potential targets, by which kbuild knows
1042         the targets and will:
1043                 1) check for commandline changes
1044                 2) delete target during make clean
1046         The ": %: %.o" part of the prerequisite is a shorthand that
1047         free us from listing the setup.o and bootsect.o files.
1048         Note: It is a common mistake to forget the "target :=" assignment,
1049               resulting in the target file being recompiled for no
1050               obvious reason.
1053 --- 6.7 Custom kbuild commands
1055         When kbuild is executing with KBUILD_VERBOSE=0, then only a shorthand
1056         of a command is normally displayed.
1057         To enable this behaviour for custom commands kbuild requires
1058         two variables to be set:
1059         quiet_cmd_<command>     - what shall be echoed
1060               cmd_<command>     - the command to execute
1062         Example:
1063                 #
1064                 quiet_cmd_image = BUILD   $@
1065                       cmd_image = $(obj)/tools/build $(BUILDFLAGS) \
1066                                                      $(obj)/vmlinux.bin > $@
1068                 targets += bzImage
1069                 $(obj)/bzImage: $(obj)/vmlinux.bin $(obj)/tools/build FORCE
1070                         $(call if_changed,image)
1071                         @echo 'Kernel: $@ is ready'
1073         When updating the $(obj)/bzImage target, the line
1075         BUILD    arch/i386/boot/bzImage
1077         will be displayed with "make KBUILD_VERBOSE=0".
1080 --- 6.8 Preprocessing linker scripts
1082         When the vmlinux image is built, the linker script
1083         arch/$(ARCH)/kernel/vmlinux.lds is used.
1084         The script is a preprocessed variant of the file vmlinux.lds.S
1085         located in the same directory.
1086         kbuild knows .lds files and includes a rule *lds.S -> *lds.
1088         Example:
1089                 #arch/i386/kernel/Makefile
1090                 always := vmlinux.lds
1092                 #Makefile
1093                 export CPPFLAGS_vmlinux.lds += -P -C -U$(ARCH)
1095         The assignment to $(always) is used to tell kbuild to build the
1096         target vmlinux.lds.
1097         The assignment to $(CPPFLAGS_vmlinux.lds) tells kbuild to use the
1098         specified options when building the target vmlinux.lds.
1100         When building the *.lds target, kbuild uses the variables:
1101         KBUILD_CPPFLAGS : Set in top-level Makefile
1102         cppflags-y      : May be set in the kbuild makefile
1103         CPPFLAGS_$(@F)  : Target specific flags.
1104                           Note that the full filename is used in this
1105                           assignment.
1107         The kbuild infrastructure for *lds file are used in several
1108         architecture-specific files.
1111 === 7 Kbuild Variables
1113 The top Makefile exports the following variables:
1115     VERSION, PATCHLEVEL, SUBLEVEL, EXTRAVERSION
1117         These variables define the current kernel version.  A few arch
1118         Makefiles actually use these values directly; they should use
1119         $(KERNELRELEASE) instead.
1121         $(VERSION), $(PATCHLEVEL), and $(SUBLEVEL) define the basic
1122         three-part version number, such as "2", "4", and "0".  These three
1123         values are always numeric.
1125         $(EXTRAVERSION) defines an even tinier sublevel for pre-patches
1126         or additional patches.  It is usually some non-numeric string
1127         such as "-pre4", and is often blank.
1129     KERNELRELEASE
1131         $(KERNELRELEASE) is a single string such as "2.4.0-pre4", suitable
1132         for constructing installation directory names or showing in
1133         version strings.  Some arch Makefiles use it for this purpose.
1135     ARCH
1137         This variable defines the target architecture, such as "i386",
1138         "arm", or "sparc". Some kbuild Makefiles test $(ARCH) to
1139         determine which files to compile.
1141         By default, the top Makefile sets $(ARCH) to be the same as the
1142         host system architecture.  For a cross build, a user may
1143         override the value of $(ARCH) on the command line:
1145             make ARCH=m68k ...
1148     INSTALL_PATH
1150         This variable defines a place for the arch Makefiles to install
1151         the resident kernel image and System.map file.
1152         Use this for architecture-specific install targets.
1154     INSTALL_MOD_PATH, MODLIB
1156         $(INSTALL_MOD_PATH) specifies a prefix to $(MODLIB) for module
1157         installation.  This variable is not defined in the Makefile but
1158         may be passed in by the user if desired.
1160         $(MODLIB) specifies the directory for module installation.
1161         The top Makefile defines $(MODLIB) to
1162         $(INSTALL_MOD_PATH)/lib/modules/$(KERNELRELEASE).  The user may
1163         override this value on the command line if desired.
1165     INSTALL_MOD_STRIP
1167         If this variable is specified, will cause modules to be stripped
1168         after they are installed.  If INSTALL_MOD_STRIP is '1', then the
1169         default option --strip-debug will be used.  Otherwise,
1170         INSTALL_MOD_STRIP will used as the option(s) to the strip command.
1173 === 8 Makefile language
1175 The kernel Makefiles are designed to be run with GNU Make.  The Makefiles
1176 use only the documented features of GNU Make, but they do use many
1177 GNU extensions.
1179 GNU Make supports elementary list-processing functions.  The kernel
1180 Makefiles use a novel style of list building and manipulation with few
1181 "if" statements.
1183 GNU Make has two assignment operators, ":=" and "=".  ":=" performs
1184 immediate evaluation of the right-hand side and stores an actual string
1185 into the left-hand side.  "=" is like a formula definition; it stores the
1186 right-hand side in an unevaluated form and then evaluates this form each
1187 time the left-hand side is used.
1189 There are some cases where "=" is appropriate.  Usually, though, ":="
1190 is the right choice.
1192 === 9 Credits
1194 Original version made by Michael Elizabeth Chastain, <mailto:mec@shout.net>
1195 Updates by Kai Germaschewski <kai@tp1.ruhr-uni-bochum.de>
1196 Updates by Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
1197 Language QA by Jan Engelhardt <jengelh@gmx.de>
1199 === 10 TODO
1201 - Describe how kbuild supports shipped files with _shipped.
1202 - Generating offset header files.
1203 - Add more variables to section 7?