Merge branch 'for-2.6.30' into for-2.6.31
[linux-2.6] / Documentation / kbuild / makefiles.txt
1 Linux Kernel Makefiles
2
3 This document describes the Linux kernel Makefiles.
4
5 === Table of Contents
6
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 $(CC) support functions
21
22         === 4 Host Program support
23            --- 4.1 Simple Host Program
24            --- 4.2 Composite Host Programs
25            --- 4.3 Defining shared libraries
26            --- 4.4 Using C++ for host programs
27            --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
28            --- 4.6 When host programs are actually built
29            --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
30
31         === 5 Kbuild clean infrastructure
32
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
42
43         === 7 Kbuild Variables
44         === 8 Makefile language
45         === 9 Credits
46         === 10 TODO
47
48 === 1 Overview
49
50 The Makefiles have five parts:
51
52         Makefile                the top Makefile.
53         .config                 the kernel configuration file.
54         arch/$(ARCH)/Makefile   the arch Makefile.
55         scripts/Makefile.*      common rules etc. for all kbuild Makefiles.
56         kbuild Makefiles        there are about 500 of these.
57
58 The top Makefile reads the .config file, which comes from the kernel
59 configuration process.
60
61 The top Makefile is responsible for building two major products: vmlinux
62 (the resident kernel image) and modules (any module files).
63 It builds these goals by recursively descending into the subdirectories of
64 the kernel source tree.
65 The list of subdirectories which are visited depends upon the kernel
66 configuration. The top Makefile textually includes an arch Makefile
67 with the name arch/$(ARCH)/Makefile. The arch Makefile supplies
68 architecture-specific information to the top Makefile.
69
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.
74
75 scripts/Makefile.* contains all the definitions/rules etc. that
76 are used to build the kernel based on the kbuild makefiles.
77
78
79 === 2 Who does what
80
81 People have four different relationships with the kernel Makefiles.
82
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).
86
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.
93
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.
97
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.
100
101 This document is aimed towards normal developers and arch developers.
102
103
104 === 3 The kbuild files
105
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.
112
113 Section 3.1 "Goal definitions" is a quick intro, further chapters provide
114 more details, with real examples.
115
116 --- 3.1 Goal definitions
117
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.
121
122         The most simple kbuild makefile contains one line:
123
124         Example:
125                 obj-y += foo.o
126
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.
129
130         If foo.o shall be built as a module, the variable obj-m is used.
131         Therefore the following pattern is often used:
132
133         Example:
134                 obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o
135
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.
139
140 --- 3.2 Built-in object goals - obj-y
141
142         The kbuild Makefile specifies object files for vmlinux
143         in the $(obj-y) lists.  These lists depend on the kernel
144         configuration.
145
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.
149
150         The order of files in $(obj-y) is significant.  Duplicates in
151         the lists are allowed: the first instance will be linked into
152         built-in.o and succeeding instances will be ignored.
153
154         Link order is significant, because certain functions
155         (module_init() / __initcall) will be called during boot in the
156         order they appear. So keep in mind that changing the link
157         order may e.g. change the order in which your SCSI
158         controllers are detected, and thus your disks are renumbered.
159
160         Example:
161                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
162                 # Makefile for the kernel ISDN subsystem and device drivers.
163                 # Each configuration option enables a list of files.
164                 obj-$(CONFIG_ISDN)             += isdn.o
165                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
166
167 --- 3.3 Loadable module goals - obj-m
168
169         $(obj-m) specify object files which are built as loadable
170         kernel modules.
171
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 $(obj-m).
175
176         Example:
177                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
178                 obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o
179
180         Note: In this example $(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) evaluates to 'm'
181
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.
184
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         $(<module_name>-objs) variable.
188
189         Example:
190                 #drivers/isdn/i4l/Makefile
191                 obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
192                 isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o
193
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.
197
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.
202
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
208
209         In this example, xattr.o is only part of the composite object
210         ext2.o if $(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) evaluates to 'y'.
211
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.
216
217 --- 3.4 Objects which export symbols
218
219         No special notation is required in the makefiles for
220         modules exporting symbols.
221
222 --- 3.5 Library file goals - lib-y
223
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.
234
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.
238
239         Example:
240                 #arch/i386/lib/Makefile
241                 lib-y    := checksum.o delay.o
242
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".
247
248         Use of lib-y is normally restricted to lib/ and arch/*/lib.
249
250 --- 3.6 Descending down in directories
251
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.
257
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.
261
262         Example:
263                 #fs/Makefile
264                 obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2/
265
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.
272
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'.
276
277 --- 3.7 Compilation flags
278
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.
286
287         ccflags-y specifies options for compiling C files with $(CC).
288
289         Example:
290                 # drivers/sound/emu10k1/Makefile
291                 ccflags-y += -I$(obj)
292                 ccflags-$(DEBUG) += -DEMU10K1_DEBUG
293
294
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.
298
299         asflags-y is a similar string for per-directory options
300         when compiling assembly language source.
301
302         Example:
303                 #arch/x86_64/kernel/Makefile
304                 asflags-y := -traditional
305
306
307         ldflags-y is a string for per-directory options to $(LD).
308
309         Example:
310                 #arch/m68k/fpsp040/Makefile
311                 ldflags-y := -x
312
313     CFLAGS_$@, AFLAGS_$@
314
315         CFLAGS_$@ and AFLAGS_$@ only apply to commands in current
316         kbuild makefile.
317
318         $(CFLAGS_$@) specifies per-file options for $(CC).  The $@
319         part has a literal value which specifies the file that it is for.
320
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
327
328         These three lines specify compilation flags for aha152x.o,
329         gdth.o, and seagate.o
330
331         $(AFLAGS_$@) is a similar feature for source files in assembly
332         languages.
333
334         Example:
335                 # arch/arm/kernel/Makefile
336                 AFLAGS_head-armv.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
337                 AFLAGS_head-armo.o := -DTEXTADDR=$(TEXTADDR) -traditional
338
339 --- 3.9 Dependency tracking
340
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
345
346         Thus, if you change an option to $(CC) all affected files will
347         be re-compiled.
348
349 --- 3.10 Special Rules
350
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.
356
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.
361
362         Two variables are used when defining special rules:
363
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.
368
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.
373
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
378
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).
385
386     $(kecho)
387         echoing information to user in a rule is often a good practice
388         but when execution "make -s" one does not expect to see any output
389         except for warnings/errors.
390         To support this kbuild define $(kecho) which will echo out the
391         text following $(kecho) to stdout except if "make -s" is used.
392
393         Example:
394                 #arch/blackfin/boot/Makefile
395                 $(obj)/vmImage: $(obj)/vmlinux.gz
396                         $(call if_changed,uimage)
397                         @$(kecho) 'Kernel: $@ is ready'
398
399
400 --- 3.11 $(CC) support functions
401
402         The kernel may be built with several different versions of
403         $(CC), each supporting a unique set of features and options.
404         kbuild provide basic support to check for valid options for $(CC).
405         $(CC) is usually the gcc compiler, but other alternatives are
406         available.
407
408     as-option
409         as-option is used to check if $(CC) -- when used to compile
410         assembler (*.S) files -- supports the given option. An optional
411         second option may be specified if the first option is not supported.
412
413         Example:
414                 #arch/sh/Makefile
415                 cflags-y += $(call as-option,-Wa$(comma)-isa=$(isa-y),)
416
417         In the above example, cflags-y will be assigned the option
418         -Wa$(comma)-isa=$(isa-y) 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.
421
422     ld-option
423         ld-option is used to check if $(CC) when used to link object files
424         supports the given option.  An optional second option may be
425         specified if first option are not supported.
426
427         Example:
428                 #arch/i386/kernel/Makefile
429                 vsyscall-flags += $(call ld-option, -Wl$(comma)--hash-style=sysv)
430
431         In the above example, vsyscall-flags will be assigned the option
432         -Wl$(comma)--hash-style=sysv if it is supported by $(CC).
433         The second argument is optional, and if supplied will be used
434         if first argument is not supported.
435
436     as-instr
437         as-instr checks if the assembler reports a specific instruction
438         and then outputs either option1 or option2
439         C escapes are supported in the test instruction
440         Note: as-instr-option uses KBUILD_AFLAGS for $(AS) options
441
442     cc-option
443         cc-option is used to check if $(CC) supports a given option, and not
444         supported to use an optional second option.
445
446         Example:
447                 #arch/i386/Makefile
448                 cflags-y += $(call cc-option,-march=pentium-mmx,-march=i586)
449
450         In the above example, cflags-y will be assigned the option
451         -march=pentium-mmx if supported by $(CC), otherwise -march=i586.
452         The second argument to cc-option is optional, and if omitted,
453         cflags-y will be assigned no value if first option is not supported.
454         Note: cc-option uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
455
456    cc-option-yn
457         cc-option-yn is used to check if gcc supports a given option
458         and return 'y' if supported, otherwise 'n'.
459
460         Example:
461                 #arch/ppc/Makefile
462                 biarch := $(call cc-option-yn, -m32)
463                 aflags-$(biarch) += -a32
464                 cflags-$(biarch) += -m32
465
466         In the above example, $(biarch) is set to y if $(CC) supports the -m32
467         option. When $(biarch) equals 'y', the expanded variables $(aflags-y)
468         and $(cflags-y) will be assigned the values -a32 and -m32,
469         respectively.
470         Note: cc-option-yn uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
471
472     cc-option-align
473         gcc versions >= 3.0 changed the type of options used to specify
474         alignment of functions, loops etc. $(cc-option-align), when used
475         as prefix to the align options, will select the right prefix:
476         gcc < 3.00
477                 cc-option-align = -malign
478         gcc >= 3.00
479                 cc-option-align = -falign
480
481         Example:
482                 KBUILD_CFLAGS += $(cc-option-align)-functions=4
483
484         In the above example, the option -falign-functions=4 is used for
485         gcc >= 3.00. For gcc < 3.00, -malign-functions=4 is used.
486         Note: cc-option-align uses KBUILD_CFLAGS for $(CC) options
487
488     cc-version
489         cc-version returns a numerical version of the $(CC) compiler version.
490         The format is <major><minor> where both are two digits. So for example
491         gcc 3.41 would return 0341.
492         cc-version is useful when a specific $(CC) version is faulty in one
493         area, for example -mregparm=3 was broken in some gcc versions
494         even though the option was accepted by gcc.
495
496         Example:
497                 #arch/i386/Makefile
498                 cflags-y += $(shell \
499                 if [ $(call cc-version) -ge 0300 ] ; then \
500                         echo "-mregparm=3"; fi ;)
501
502         In the above example, -mregparm=3 is only used for gcc version greater
503         than or equal to gcc 3.0.
504
505     cc-ifversion
506         cc-ifversion tests the version of $(CC) and equals last argument if
507         version expression is true.
508
509         Example:
510                 #fs/reiserfs/Makefile
511                 ccflags-y := $(call cc-ifversion, -lt, 0402, -O1)
512
513         In this example, ccflags-y will be assigned the value -O1 if the
514         $(CC) version is less than 4.2.
515         cc-ifversion takes all the shell operators:
516         -eq, -ne, -lt, -le, -gt, and -ge
517         The third parameter may be a text as in this example, but it may also
518         be an expanded variable or a macro.
519
520     cc-fullversion
521         cc-fullversion is useful when the exact version of gcc is needed.
522         One typical use-case is when a specific GCC version is broken.
523         cc-fullversion points out a more specific version than cc-version does.
524
525         Example:
526                 #arch/powerpc/Makefile
527                 $(Q)if test "$(call cc-fullversion)" = "040200" ; then \
528                         echo -n '*** GCC-4.2.0 cannot compile the 64-bit powerpc ' ; \
529                         false ; \
530                 fi
531
532         In this example for a specific GCC version the build will error out explaining
533         to the user why it stops.
534
535     cc-cross-prefix
536         cc-cross-prefix is used to check if there exists a $(CC) in path with
537         one of the listed prefixes. The first prefix where there exist a
538         prefix$(CC) in the PATH is returned - and if no prefix$(CC) is found
539         then nothing is returned.
540         Additional prefixes are separated by a single space in the
541         call of cc-cross-prefix.
542         This functionality is useful for architecture Makefiles that try
543         to set CROSS_COMPILE to well-known values but may have several
544         values to select between.
545         It is recommended only to try to set CROSS_COMPILE if it is a cross
546         build (host arch is different from target arch). And if CROSS_COMPILE
547         is already set then leave it with the old value.
548
549         Example:
550                 #arch/m68k/Makefile
551                 ifneq ($(SUBARCH),$(ARCH))
552                         ifeq ($(CROSS_COMPILE),)
553                                CROSS_COMPILE := $(call cc-cross-prefix, m68k-linux-gnu-)
554                         endif
555                 endif
556
557 === 4 Host Program support
558
559 Kbuild supports building executables on the host for use during the
560 compilation stage.
561 Two steps are required in order to use a host executable.
562
563 The first step is to tell kbuild that a host program exists. This is
564 done utilising the variable hostprogs-y.
565
566 The second step is to add an explicit dependency to the executable.
567 This can be done in two ways. Either add the dependency in a rule,
568 or utilise the variable $(always).
569 Both possibilities are described in the following.
570
571 --- 4.1 Simple Host Program
572
573         In some cases there is a need to compile and run a program on the
574         computer where the build is running.
575         The following line tells kbuild that the program bin2hex shall be
576         built on the build host.
577
578         Example:
579                 hostprogs-y := bin2hex
580
581         Kbuild assumes in the above example that bin2hex is made from a single
582         c-source file named bin2hex.c located in the same directory as
583         the Makefile.
584
585 --- 4.2 Composite Host Programs
586
587         Host programs can be made up based on composite objects.
588         The syntax used to define composite objects for host programs is
589         similar to the syntax used for kernel objects.
590         $(<executable>-objs) lists all objects used to link the final
591         executable.
592
593         Example:
594                 #scripts/lxdialog/Makefile
595                 hostprogs-y   := lxdialog
596                 lxdialog-objs := checklist.o lxdialog.o
597
598         Objects with extension .o are compiled from the corresponding .c
599         files. In the above example, checklist.c is compiled to checklist.o
600         and lxdialog.c is compiled to lxdialog.o.
601         Finally, the two .o files are linked to the executable, lxdialog.
602         Note: The syntax <executable>-y is not permitted for host-programs.
603
604 --- 4.3 Defining shared libraries
605
606         Objects with extension .so are considered shared libraries, and
607         will be compiled as position independent objects.
608         Kbuild provides support for shared libraries, but the usage
609         shall be restricted.
610         In the following example the libkconfig.so shared library is used
611         to link the executable conf.
612
613         Example:
614                 #scripts/kconfig/Makefile
615                 hostprogs-y     := conf
616                 conf-objs       := conf.o libkconfig.so
617                 libkconfig-objs := expr.o type.o
618
619         Shared libraries always require a corresponding -objs line, and
620         in the example above the shared library libkconfig is composed by
621         the two objects expr.o and type.o.
622         expr.o and type.o will be built as position independent code and
623         linked as a shared library libkconfig.so. C++ is not supported for
624         shared libraries.
625
626 --- 4.4 Using C++ for host programs
627
628         kbuild offers support for host programs written in C++. This was
629         introduced solely to support kconfig, and is not recommended
630         for general use.
631
632         Example:
633                 #scripts/kconfig/Makefile
634                 hostprogs-y   := qconf
635                 qconf-cxxobjs := qconf.o
636
637         In the example above the executable is composed of the C++ file
638         qconf.cc - identified by $(qconf-cxxobjs).
639
640         If qconf is composed by a mixture of .c and .cc files, then an
641         additional line can be used to identify this.
642
643         Example:
644                 #scripts/kconfig/Makefile
645                 hostprogs-y   := qconf
646                 qconf-cxxobjs := qconf.o
647                 qconf-objs    := check.o
648
649 --- 4.5 Controlling compiler options for host programs
650
651         When compiling host programs, it is possible to set specific flags.
652         The programs will always be compiled utilising $(HOSTCC) passed
653         the options specified in $(HOSTCFLAGS).
654         To set flags that will take effect for all host programs created
655         in that Makefile, use the variable HOST_EXTRACFLAGS.
656
657         Example:
658                 #scripts/lxdialog/Makefile
659                 HOST_EXTRACFLAGS += -I/usr/include/ncurses
660
661         To set specific flags for a single file the following construction
662         is used:
663
664         Example:
665                 #arch/ppc64/boot/Makefile
666                 HOSTCFLAGS_piggyback.o := -DKERNELBASE=$(KERNELBASE)
667
668         It is also possible to specify additional options to the linker.
669
670         Example:
671                 #scripts/kconfig/Makefile
672                 HOSTLOADLIBES_qconf := -L$(QTDIR)/lib
673
674         When linking qconf, it will be passed the extra option
675         "-L$(QTDIR)/lib".
676
677 --- 4.6 When host programs are actually built
678
679         Kbuild will only build host-programs when they are referenced
680         as a prerequisite.
681         This is possible in two ways:
682
683         (1) List the prerequisite explicitly in a special rule.
684
685         Example:
686                 #drivers/pci/Makefile
687                 hostprogs-y := gen-devlist
688                 $(obj)/devlist.h: $(src)/pci.ids $(obj)/gen-devlist
689                         ( cd $(obj); ./gen-devlist ) < $<
690
691         The target $(obj)/devlist.h will not be built before
692         $(obj)/gen-devlist is updated. Note that references to
693         the host programs in special rules must be prefixed with $(obj).
694
695         (2) Use $(always)
696         When there is no suitable special rule, and the host program
697         shall be built when a makefile is entered, the $(always)
698         variable shall be used.
699
700         Example:
701                 #scripts/lxdialog/Makefile
702                 hostprogs-y   := lxdialog
703                 always        := $(hostprogs-y)
704
705         This will tell kbuild to build lxdialog even if not referenced in
706         any rule.
707
708 --- 4.7 Using hostprogs-$(CONFIG_FOO)
709
710         A typical pattern in a Kbuild file looks like this:
711
712         Example:
713                 #scripts/Makefile
714                 hostprogs-$(CONFIG_KALLSYMS) += kallsyms
715
716         Kbuild knows about both 'y' for built-in and 'm' for module.
717         So if a config symbol evaluate to 'm', kbuild will still build
718         the binary. In other words, Kbuild handles hostprogs-m exactly
719         like hostprogs-y. But only hostprogs-y is recommended to be used
720         when no CONFIG symbols are involved.
721
722 === 5 Kbuild clean infrastructure
723
724 "make clean" deletes most generated files in the obj tree where the kernel
725 is compiled. This includes generated files such as host programs.
726 Kbuild knows targets listed in $(hostprogs-y), $(hostprogs-m), $(always),
727 $(extra-y) and $(targets). They are all deleted during "make clean".
728 Files matching the patterns "*.[oas]", "*.ko", plus some additional files
729 generated by kbuild are deleted all over the kernel src tree when
730 "make clean" is executed.
731
732 Additional files can be specified in kbuild makefiles by use of $(clean-files).
733
734         Example:
735                 #drivers/pci/Makefile
736                 clean-files := devlist.h classlist.h
737
738 When executing "make clean", the two files "devlist.h classlist.h" will
739 be deleted. Kbuild will assume files to be in same relative directory as the
740 Makefile except if an absolute path is specified (path starting with '/').
741
742 To delete a directory hierarchy use:
743
744         Example:
745                 #scripts/package/Makefile
746                 clean-dirs := $(objtree)/debian/
747
748 This will delete the directory debian, including all subdirectories.
749 Kbuild will assume the directories to be in the same relative path as the
750 Makefile if no absolute path is specified (path does not start with '/').
751
752 Usually kbuild descends down in subdirectories due to "obj-* := dir/",
753 but in the architecture makefiles where the kbuild infrastructure
754 is not sufficient this sometimes needs to be explicit.
755
756         Example:
757                 #arch/i386/boot/Makefile
758                 subdir- := compressed/
759
760 The above assignment instructs kbuild to descend down in the
761 directory compressed/ when "make clean" is executed.
762
763 To support the clean infrastructure in the Makefiles that builds the
764 final bootimage there is an optional target named archclean:
765
766         Example:
767                 #arch/i386/Makefile
768                 archclean:
769                         $(Q)$(MAKE) $(clean)=arch/i386/boot
770
771 When "make clean" is executed, make will descend down in arch/i386/boot,
772 and clean as usual. The Makefile located in arch/i386/boot/ may use
773 the subdir- trick to descend further down.
774
775 Note 1: arch/$(ARCH)/Makefile cannot use "subdir-", because that file is
776 included in the top level makefile, and the kbuild infrastructure
777 is not operational at that point.
778
779 Note 2: All directories listed in core-y, libs-y, drivers-y and net-y will
780 be visited during "make clean".
781
782 === 6 Architecture Makefiles
783
784 The top level Makefile sets up the environment and does the preparation,
785 before starting to descend down in the individual directories.
786 The top level makefile contains the generic part, whereas
787 arch/$(ARCH)/Makefile contains what is required to set up kbuild
788 for said architecture.
789 To do so, arch/$(ARCH)/Makefile sets up a number of variables and defines
790 a few targets.
791
792 When kbuild executes, the following steps are followed (roughly):
793 1) Configuration of the kernel => produce .config
794 2) Store kernel version in include/linux/version.h
795 3) Symlink include/asm to include/asm-$(ARCH)
796 4) Updating all other prerequisites to the target prepare:
797    - Additional prerequisites are specified in arch/$(ARCH)/Makefile
798 5) Recursively descend down in all directories listed in
799    init-* core* drivers-* net-* libs-* and build all targets.
800    - The values of the above variables are expanded in arch/$(ARCH)/Makefile.
801 6) All object files are then linked and the resulting file vmlinux is
802    located at the root of the obj tree.
803    The very first objects linked are listed in head-y, assigned by
804    arch/$(ARCH)/Makefile.
805 7) Finally, the architecture-specific part does any required post processing
806    and builds the final bootimage.
807    - This includes building boot records
808    - Preparing initrd images and the like
809
810
811 --- 6.1 Set variables to tweak the build to the architecture
812
813     LDFLAGS             Generic $(LD) options
814
815         Flags used for all invocations of the linker.
816         Often specifying the emulation is sufficient.
817
818         Example:
819                 #arch/s390/Makefile
820                 LDFLAGS         := -m elf_s390
821         Note: ldflags-y can be used to further customise
822         the flags used. See chapter 3.7.
823
824     LDFLAGS_MODULE      Options for $(LD) when linking modules
825
826         LDFLAGS_MODULE is used to set specific flags for $(LD) when
827         linking the .ko files used for modules.
828         Default is "-r", for relocatable output.
829
830     LDFLAGS_vmlinux     Options for $(LD) when linking vmlinux
831
832         LDFLAGS_vmlinux is used to specify additional flags to pass to
833         the linker when linking the final vmlinux image.
834         LDFLAGS_vmlinux uses the LDFLAGS_$@ support.
835
836         Example:
837                 #arch/i386/Makefile
838                 LDFLAGS_vmlinux := -e stext
839
840     OBJCOPYFLAGS        objcopy flags
841
842         When $(call if_changed,objcopy) is used to translate a .o file,
843         the flags specified in OBJCOPYFLAGS will be used.
844         $(call if_changed,objcopy) is often used to generate raw binaries on
845         vmlinux.
846
847         Example:
848                 #arch/s390/Makefile
849                 OBJCOPYFLAGS := -O binary
850
851                 #arch/s390/boot/Makefile
852                 $(obj)/image: vmlinux FORCE
853                         $(call if_changed,objcopy)
854
855         In this example, the binary $(obj)/image is a binary version of
856         vmlinux. The usage of $(call if_changed,xxx) will be described later.
857
858     KBUILD_AFLAGS               $(AS) assembler flags
859
860         Default value - see top level Makefile
861         Append or modify as required per architecture.
862
863         Example:
864                 #arch/sparc64/Makefile
865                 KBUILD_AFLAGS += -m64 -mcpu=ultrasparc
866
867     KBUILD_CFLAGS               $(CC) compiler flags
868
869         Default value - see top level Makefile
870         Append or modify as required per architecture.
871
872         Often, the KBUILD_CFLAGS variable depends on the configuration.
873
874         Example:
875                 #arch/i386/Makefile
876                 cflags-$(CONFIG_M386) += -march=i386
877                 KBUILD_CFLAGS += $(cflags-y)
878
879         Many arch Makefiles dynamically run the target C compiler to
880         probe supported options:
881
882                 #arch/i386/Makefile
883
884                 ...
885                 cflags-$(CONFIG_MPENTIUMII)     += $(call cc-option,\
886                                                 -march=pentium2,-march=i686)
887                 ...
888                 # Disable unit-at-a-time mode ...
889                 KBUILD_CFLAGS += $(call cc-option,-fno-unit-at-a-time)
890                 ...
891
892
893         The first example utilises the trick that a config option expands
894         to 'y' when selected.
895
896     CFLAGS_KERNEL       $(CC) options specific for built-in
897
898         $(CFLAGS_KERNEL) contains extra C compiler flags used to compile
899         resident kernel code.
900
901     CFLAGS_MODULE       $(CC) options specific for modules
902
903         $(CFLAGS_MODULE) contains extra C compiler flags used to compile code
904         for loadable kernel modules.
905
906
907 --- 6.2 Add prerequisites to archprepare:
908
909         The archprepare: rule is used to list prerequisites that need to be
910         built before starting to descend down in the subdirectories.
911         This is usually used for header files containing assembler constants.
912
913                 Example:
914                 #arch/arm/Makefile
915                 archprepare: maketools
916
917         In this example, the file target maketools will be processed
918         before descending down in the subdirectories.
919         See also chapter XXX-TODO that describe how kbuild supports
920         generating offset header files.
921
922
923 --- 6.3 List directories to visit when descending
924
925         An arch Makefile cooperates with the top Makefile to define variables
926         which specify how to build the vmlinux file.  Note that there is no
927         corresponding arch-specific section for modules; the module-building
928         machinery is all architecture-independent.
929
930
931     head-y, init-y, core-y, libs-y, drivers-y, net-y
932
933         $(head-y) lists objects to be linked first in vmlinux.
934         $(libs-y) lists directories where a lib.a archive can be located.
935         The rest list directories where a built-in.o object file can be
936         located.
937
938         $(init-y) objects will be located after $(head-y).
939         Then the rest follows in this order:
940         $(core-y), $(libs-y), $(drivers-y) and $(net-y).
941
942         The top level Makefile defines values for all generic directories,
943         and arch/$(ARCH)/Makefile only adds architecture-specific directories.
944
945         Example:
946                 #arch/sparc64/Makefile
947                 core-y += arch/sparc64/kernel/
948                 libs-y += arch/sparc64/prom/ arch/sparc64/lib/
949                 drivers-$(CONFIG_OPROFILE)  += arch/sparc64/oprofile/
950
951
952 --- 6.4 Architecture-specific boot images
953
954         An arch Makefile specifies goals that take the vmlinux file, compress
955         it, wrap it in bootstrapping code, and copy the resulting files
956         somewhere. This includes various kinds of installation commands.
957         The actual goals are not standardized across architectures.
958
959         It is common to locate any additional processing in a boot/
960         directory below arch/$(ARCH)/.
961
962         Kbuild does not provide any smart way to support building a
963         target specified in boot/. Therefore arch/$(ARCH)/Makefile shall
964         call make manually to build a target in boot/.
965
966         The recommended approach is to include shortcuts in
967         arch/$(ARCH)/Makefile, and use the full path when calling down
968         into the arch/$(ARCH)/boot/Makefile.
969
970         Example:
971                 #arch/i386/Makefile
972                 boot := arch/i386/boot
973                 bzImage: vmlinux
974                         $(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) $(boot)/$@
975
976         "$(Q)$(MAKE) $(build)=<dir>" is the recommended way to invoke
977         make in a subdirectory.
978
979         There are no rules for naming architecture-specific targets,
980         but executing "make help" will list all relevant targets.
981         To support this, $(archhelp) must be defined.
982
983         Example:
984                 #arch/i386/Makefile
985                 define archhelp
986                   echo  '* bzImage      - Image (arch/$(ARCH)/boot/bzImage)'
987                 endif
988
989         When make is executed without arguments, the first goal encountered
990         will be built. In the top level Makefile the first goal present
991         is all:.
992         An architecture shall always, per default, build a bootable image.
993         In "make help", the default goal is highlighted with a '*'.
994         Add a new prerequisite to all: to select a default goal different
995         from vmlinux.
996
997         Example:
998                 #arch/i386/Makefile
999                 all: bzImage
1000
1001         When "make" is executed without arguments, bzImage will be built.
1002
1003 --- 6.5 Building non-kbuild targets
1004
1005     extra-y
1006
1007         extra-y specify additional targets created in the current
1008         directory, in addition to any targets specified by obj-*.
1009
1010         Listing all targets in extra-y is required for two purposes:
1011         1) Enable kbuild to check changes in command lines
1012            - When $(call if_changed,xxx) is used
1013         2) kbuild knows what files to delete during "make clean"
1014
1015         Example:
1016                 #arch/i386/kernel/Makefile
1017                 extra-y := head.o init_task.o
1018
1019         In this example, extra-y is used to list object files that
1020         shall be built, but shall not be linked as part of built-in.o.
1021
1022
1023 --- 6.6 Commands useful for building a boot image
1024
1025         Kbuild provides a few macros that are useful when building a
1026         boot image.
1027
1028     if_changed
1029
1030         if_changed is the infrastructure used for the following commands.
1031
1032         Usage:
1033                 target: source(s) FORCE
1034                         $(call if_changed,ld/objcopy/gzip)
1035
1036         When the rule is evaluated, it is checked to see if any files
1037         need an update, or the command line has changed since the last
1038         invocation. The latter will force a rebuild if any options
1039         to the executable have changed.
1040         Any target that utilises if_changed must be listed in $(targets),
1041         otherwise the command line check will fail, and the target will
1042         always be built.
1043         Assignments to $(targets) are without $(obj)/ prefix.
1044         if_changed may be used in conjunction with custom commands as
1045         defined in 6.7 "Custom kbuild commands".
1046
1047         Note: It is a typical mistake to forget the FORCE prerequisite.
1048         Another common pitfall is that whitespace is sometimes
1049         significant; for instance, the below will fail (note the extra space
1050         after the comma):
1051                 target: source(s) FORCE
1052         #WRONG!#        $(call if_changed, ld/objcopy/gzip)
1053
1054     ld
1055         Link target. Often, LDFLAGS_$@ is used to set specific options to ld.
1056
1057     objcopy
1058         Copy binary. Uses OBJCOPYFLAGS usually specified in
1059         arch/$(ARCH)/Makefile.
1060         OBJCOPYFLAGS_$@ may be used to set additional options.
1061
1062     gzip
1063         Compress target. Use maximum compression to compress target.
1064
1065         Example:
1066                 #arch/i386/boot/Makefile
1067                 LDFLAGS_bootsect := -Ttext 0x0 -s --oformat binary
1068                 LDFLAGS_setup    := -Ttext 0x0 -s --oformat binary -e begtext
1069
1070                 targets += setup setup.o bootsect bootsect.o
1071                 $(obj)/setup $(obj)/bootsect: %: %.o FORCE
1072                         $(call if_changed,ld)
1073
1074         In this example, there are two possible targets, requiring different
1075         options to the linker. The linker options are specified using the
1076         LDFLAGS_$@ syntax - one for each potential target.
1077         $(targets) are assigned all potential targets, by which kbuild knows
1078         the targets and will:
1079                 1) check for commandline changes
1080                 2) delete target during make clean
1081
1082         The ": %: %.o" part of the prerequisite is a shorthand that
1083         free us from listing the setup.o and bootsect.o files.
1084         Note: It is a common mistake to forget the "target :=" assignment,
1085               resulting in the target file being recompiled for no
1086               obvious reason.
1087
1088
1089 --- 6.7 Custom kbuild commands
1090
1091         When kbuild is executing with KBUILD_VERBOSE=0, then only a shorthand
1092         of a command is normally displayed.
1093         To enable this behaviour for custom commands kbuild requires
1094         two variables to be set:
1095         quiet_cmd_<command>     - what shall be echoed
1096               cmd_<command>     - the command to execute
1097
1098         Example:
1099                 #
1100                 quiet_cmd_image = BUILD   $@
1101                       cmd_image = $(obj)/tools/build $(BUILDFLAGS) \
1102                                                      $(obj)/vmlinux.bin > $@
1103
1104                 targets += bzImage
1105                 $(obj)/bzImage: $(obj)/vmlinux.bin $(obj)/tools/build FORCE
1106                         $(call if_changed,image)
1107                         @echo 'Kernel: $@ is ready'
1108
1109         When updating the $(obj)/bzImage target, the line
1110
1111         BUILD    arch/i386/boot/bzImage
1112
1113         will be displayed with "make KBUILD_VERBOSE=0".
1114
1115
1116 --- 6.8 Preprocessing linker scripts
1117
1118         When the vmlinux image is built, the linker script
1119         arch/$(ARCH)/kernel/vmlinux.lds is used.
1120         The script is a preprocessed variant of the file vmlinux.lds.S
1121         located in the same directory.
1122         kbuild knows .lds files and includes a rule *lds.S -> *lds.
1123
1124         Example:
1125                 #arch/i386/kernel/Makefile
1126                 always := vmlinux.lds
1127
1128                 #Makefile
1129                 export CPPFLAGS_vmlinux.lds += -P -C -U$(ARCH)
1130
1131         The assignment to $(always) is used to tell kbuild to build the
1132         target vmlinux.lds.
1133         The assignment to $(CPPFLAGS_vmlinux.lds) tells kbuild to use the
1134         specified options when building the target vmlinux.lds.
1135
1136         When building the *.lds target, kbuild uses the variables:
1137         KBUILD_CPPFLAGS : Set in top-level Makefile
1138         cppflags-y      : May be set in the kbuild makefile
1139         CPPFLAGS_$(@F)  : Target specific flags.
1140                           Note that the full filename is used in this
1141                           assignment.
1142
1143         The kbuild infrastructure for *lds file are used in several
1144         architecture-specific files.
1145
1146
1147 === 7 Kbuild Variables
1148
1149 The top Makefile exports the following variables:
1150
1151     VERSION, PATCHLEVEL, SUBLEVEL, EXTRAVERSION
1152
1153         These variables define the current kernel version.  A few arch
1154         Makefiles actually use these values directly; they should use
1155         $(KERNELRELEASE) instead.
1156
1157         $(VERSION), $(PATCHLEVEL), and $(SUBLEVEL) define the basic
1158         three-part version number, such as "2", "4", and "0".  These three
1159         values are always numeric.
1160
1161         $(EXTRAVERSION) defines an even tinier sublevel for pre-patches
1162         or additional patches.  It is usually some non-numeric string
1163         such as "-pre4", and is often blank.
1164
1165     KERNELRELEASE
1166
1167         $(KERNELRELEASE) is a single string such as "2.4.0-pre4", suitable
1168         for constructing installation directory names or showing in
1169         version strings.  Some arch Makefiles use it for this purpose.
1170
1171     ARCH
1172
1173         This variable defines the target architecture, such as "i386",
1174         "arm", or "sparc". Some kbuild Makefiles test $(ARCH) to
1175         determine which files to compile.
1176
1177         By default, the top Makefile sets $(ARCH) to be the same as the
1178         host system architecture.  For a cross build, a user may
1179         override the value of $(ARCH) on the command line:
1180
1181             make ARCH=m68k ...
1182
1183
1184     INSTALL_PATH
1185
1186         This variable defines a place for the arch Makefiles to install
1187         the resident kernel image and System.map file.
1188         Use this for architecture-specific install targets.
1189
1190     INSTALL_MOD_PATH, MODLIB
1191
1192         $(INSTALL_MOD_PATH) specifies a prefix to $(MODLIB) for module
1193         installation.  This variable is not defined in the Makefile but
1194         may be passed in by the user if desired.
1195
1196         $(MODLIB) specifies the directory for module installation.
1197         The top Makefile defines $(MODLIB) to
1198         $(INSTALL_MOD_PATH)/lib/modules/$(KERNELRELEASE).  The user may
1199         override this value on the command line if desired.
1200
1201     INSTALL_MOD_STRIP
1202
1203         If this variable is specified, will cause modules to be stripped
1204         after they are installed.  If INSTALL_MOD_STRIP is '1', then the
1205         default option --strip-debug will be used.  Otherwise,
1206         INSTALL_MOD_STRIP will used as the option(s) to the strip command.
1207
1208
1209 === 8 Makefile language
1210
1211 The kernel Makefiles are designed to be run with GNU Make.  The Makefiles
1212 use only the documented features of GNU Make, but they do use many
1213 GNU extensions.
1214
1215 GNU Make supports elementary list-processing functions.  The kernel
1216 Makefiles use a novel style of list building and manipulation with few
1217 "if" statements.
1218
1219 GNU Make has two assignment operators, ":=" and "=".  ":=" performs
1220 immediate evaluation of the right-hand side and stores an actual string
1221 into the left-hand side.  "=" is like a formula definition; it stores the
1222 right-hand side in an unevaluated form and then evaluates this form each
1223 time the left-hand side is used.
1224
1225 There are some cases where "=" is appropriate.  Usually, though, ":="
1226 is the right choice.
1227
1228 === 9 Credits
1229
1230 Original version made by Michael Elizabeth Chastain, <mailto:mec@shout.net>
1231 Updates by Kai Germaschewski <kai@tp1.ruhr-uni-bochum.de>
1232 Updates by Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
1233 Language QA by Jan Engelhardt <jengelh@gmx.de>
1234
1235 === 10 TODO
1236
1237 - Describe how kbuild supports shipped files with _shipped.
1238 - Generating offset header files.
1239 - Add more variables to section 7?
1240
1241
1242