（一）openwrt make menuconfig流程分析

（一）openwrt make menuconfig流程分析

最近探索了一下，在openwrt中，当我们输入make menuconfig命令时的，程序都做了哪些工作，相关的配置文件是如何生成的，文件之间有什么依赖关系，它的工作流程又是怎样的，它又是如何为下一步make命令做好准备工作的？带着种种疑问，开始了我的分析。我主要是按照目标之间的依赖关系，及规则的执行流程一步步进行分析的，下面是我总结的分析过程，希望与大家分享，共同学习，共同成长，其中可能会有一些理解不正确的地方，还望各位不吝指教，谢谢，^_^。

当我们在顶层目录输入make menuconfig时，由于指定的目标为menuconfig，所以make会去寻找文件中menuconfig所在的地方，然后去执行其相应规则。我们可以看到，顶层的makefile中包含了$(TOPDIR)/include/debug.mk、$(TOPDIR)/include/depends.mk、$(TOPDIR)/include/toplevel.mk，menuconfig目标就在include/toplevel.mk中，下面是它的依赖和规则。其中$(TOPDIR)就是顶层目录，定义在主Makefile中TOPDIR:=${CURDIR}。

menuconfig: scripts/config/mconf prepare-tmpinfo FORCE
if [ \! -e .config -a -e $(HOME)/.openwrt/defconfig ]; then \
cp $(HOME)/.openwrt/defconfig .config; \
fi
$< Config.in

接下来会依次分析menuconfig目标的依赖目标和规则。

1. 第一个依赖目标scripts/config/mconf

依赖目标scripts/config/mconf的定义如下：

scripts/config/mconf:
@$(_SINGLE)$(SUBMAKE) -s -C scripts/config all CC="$(HOSTCC_WRAPPER)"

我们将其简化一下如下，即可以看到make会去执行scripts/config/Makefile文件，并指定该文件的目标为all：

scripts/config/mconf:
@make -s -C scripts/config all CC="$(HOSTCC_WRAPPER)"

在scripts/config/Makefile文件中，目标all依赖如下：

all: conf mconf

依赖目标conf又依赖conf.c、zconf.tab.c等文件，依赖目标mconf依赖conf.c、zconf.tab.c等文件，其实这里就是要编译conf、mconf可执行文件。在后面讲到绘制图形配置菜单时，要用到mconf。

小结：scripts/config/mconf这个依赖目标作用就是生成conf、mconf可执行文件，供后面程序使用。

2. 第二个依赖目标prepare-tmpinfo

依赖目标prepare-tmpinfo的定义如下：

prepare-tmpinfo: FORCE
mkdir -p tmp/info
$(_SINGLE)$(NO_TRACE_MAKE) -j1 -r -s -f include/scan.mk SCAN_TARGET="packageinfo" SCAN_DIR="package" SCAN_NAME="package" SCAN_DEPS="$(TOPDIR)/include/package*.mk $(TOPDIR)/overlay/*/*.mk" SCAN_DEPTH=5 SCAN_EXTRA=""
$(_SINGLE)$(NO_TRACE_MAKE) -j1 -r -s -f include/scan.mk SCAN_TARGET="targetinfo" SCAN_DIR="target/linux" SCAN_NAME="target" SCAN_DEPS="profiles/*.mk $(TOPDIR)/include/kernel*.mk $(TOPDIR)/include/target.mk" SCAN_DEPTH=2 SCAN_EXTRA="" SCAN_MAKEOPTS="TARGET_BUILD=1"
for type in package target; do \
f=tmp/.$ ${type}info; t=tmp/.config-$${type}.in; \
[ "$$t" -nt "$$f" ] || ./scripts/metadata.pl $${type}_config "$$f" > "$$t" || { rm -f "$$t"; echo "Failed to build $$t"; false; break; }; \
done
[ tmp/.config-feeds.in -nt tmp/.packagefeeds ] || ./scripts/feeds feed_config > tmp/.config-feeds.in
./scripts/metadata.pl package_mk tmp/.packageinfo > tmp/.packagedeps || { rm -f tmp/.packagedeps; false; }
./scripts/metadata.pl package_feeds tmp/.packageinfo > tmp/.packagefeeds || { rm -f tmp/.packagefeeds; false; }
touch $(TOPDIR)/tmp/.build

1）第2行，规则首先创建一个tmp/info目录

2）第3~4行，看着比较多，我们将其简化为如下，可以看到，就是去执行scan.mk这个makefile文件，SCAN_TARGET之后是传递给scan.mk的参数，我只列出了部分。

make V=s -j1 -r -s -f include/scan.mk SCAN_TARGET="packageinfo" SCAN_DIR="package"...
make V=s -j1 -r -s -f include/scan.mk SCAN_TARGET="targetinfo" SCAN_DIR="target/linux"...

上面两条命令几乎是一样的，我们分析其中第一条，来看一下scan.mk文件，该文件最终目标为all。

2.1）在分析all目标前，我们首先看一下该文件中的如下代码，因为这部分代码会在执行all目标规则之前执行。

$(FILELIST):
rm -f $(TMP_DIR)/info/.files-$(SCAN_TARGET)-*
$(call FIND_L, $(SCAN_DIR)) $(SCAN_EXTRA) -mindepth 1 $(if $(SCAN_DEPTH),-maxdepth $(SCAN_DEPTH)) -name Makefile | xargs grep -HE 'call (Build/DefaultTargets|Build(Package|Target)|.+Package)' | sed -e 's#^$(SCAN_DIR)/##' -e 's#/Makefile:.*##' | uniq > $@

$(TMP_DIR)/info/.files-$(SCAN_TARGET).mk: $(FILELIST)
( \
cat $< | awk '{print "$(SCAN_DIR)/" $$0 "/Makefile" }' | xargs grep -HE '^ *SCAN_DEPS *= *' | awk -F: '{ gsub(/^.*DEPS *= */, "", $ $2); print "DEPS_" $ $1 "=" $$2 }'; \
awk -v deps="$$DEPS" '{ \
info=$$0; \
gsub(/\//, "_", info); \
print "$ $(eval $$(call PackageDir," info "," $$0 "))"; \
} ' < $<; \
true; \
) > $@

-include $(TMP_DIR)/info/.files-$(SCAN_TARGET).mk

2.1.1）第16行，首先make会执行这行命令，所以我们先看下它，简化后如下：

-include $(TOPDIR)/tmp/info/.files-targetinfo.mk

这行意思比较清楚，就是读取.files-targetinfo.mk这个Makefile文件，如果该文件存在，那么就读取成功，否则会执行第5行的目标。

2.1.2）第1~3行，刚才说了，如果没读取到.files-targetinfo.mk文件，就会执行第5行的目标，我们先看一下它的依赖目标$(FILELIST)，简化如下：

$(TOPDIR)/tmp/info/.files-targetinfo-$(SCAN_COOKIE):
rm -f $(TOPDIR)/tmp/info/.files-targetinfo-*
$(call FIND_L, package)  -mindepth 1 -maxdepth 5 -name Makefile | xargs grep -HE 'call (Build/DefaultTargets|Build(Package|Target)|.+Package)' | sed -e 's#^package/##' -e 's#/Makefile:.*##' | uniq > $@

其中，SCAN_COOKIE?=$(shell echo $ $ $ $)定义在include/toplevel.mk中，$ $ $ $表示进程号。FIND_L=/usr/bin/find -L $(1)定义在tmp/.host.mk中。

这里的规则就是先删除$(TOPDIR)/tmp/info目录中以.files-targetinfo-开头的文件，然后用find搜索package目录下的Makefile文件，搜索深度1~5，再经过一系列正则式子处理后，重定向到$(TOPDIR)/tmp/info/.files-targetinfo-$(SCAN_COOKIE)目标文件中，生成的文件内容如下：

network/config/ltq-adsl-app
network/config/qos-scripts
...
system/procd
kernel/brcm2708-gpu-fw
kernel/om-watchdog
...

2.1.3）第5~14行，经过正则式子处理后，会生成目标文件$(TOPDIR)/tmp/info/.files-targetinfo.mk，内容如下：

DEPS_package/kernel/linux/Makefile=modules/*.mk $(TOPDIR)/target/linux/*/modules.mk
$(eval $(call PackageDir,network_config_ltq-adsl-app,network/config/ltq-adsl-app))
$(eval $(call PackageDir,network_config_qos-scripts,network/config/qos-scripts))
$(eval $(call PackageDir,network_config_firewall,network/config/firewall))
$(eval $(call PackageDir,network_config_gre,network/config/gre))
...

此时，还生成了以下这些文件，我们在后面会讲到，它们会被merge到一个叫$(TOPDIR)/tmp/.packageinfo文件中。

.packageinfo-network_config_firewall
.packageinfo-network_config_gre
.packageinfo-network_config_ltq-adsl-app
...

2.2）all目标的分析

all目标依赖关系如下：

all: $(TMP_DIR)/.$(SCAN_TARGET)

其依赖目标展开如下：

all: $(TOPDIR)/tmp/.packageinfo

2.2.1）$(TOPDIR)/tmp/.packageinfo又依赖下面两个目标

$(TMP_DIR)/.$(SCAN_TARGET): $(TARGET_STAMP) $(SCAN_STAMP)
$(call progress,Collecting $(SCAN_NAME) info: merging...)
-cat $(FILELIST) | awk '{gsub(/\//, "_", $ $0);print "$(TMP_DIR)/info/.$(SCAN_TARGET)-" $$0}' | xargs cat > $@ 2>/dev/null
$(call progress,Collecting $(SCAN_NAME) info: done)
echo

2.2.1.1）第一个依赖目标$(TARGET_STAMP)在scan.mk文件开始处定义的

TARGET_STAMP:=$(TMP_DIR)/info/.files-$(SCAN_TARGET).stamp

将其简化为：

TARGET_STAMP:=<span style="font-size:14px;">$(TOPDIR)/tmp</span>/info/.files-packageinfo.stamp

该目标的依赖如下：

$(TARGET_STAMP)::
+( \
$(NO_TRACE_MAKE) $(FILELIST); \
MD5SUM=$$(cat $(FILELIST) | (md5sum || md5) 2>/dev/null | awk '{print $$1}'); \
[ -f "$@.$$MD5SUM" ] || { \
rm -f $@.*; \
touch $@.$$MD5SUM; \
touch $@; \
} \
)

上面双冒号表示，对于一个没有依赖而只有规则的目标时，即$(TARGET_STAMP)目标，当引用此目标时，规则的命令将会被无条件执行。而普通单冒号规则，当规则的目标文件存在时，此规则的命令永远不会被执行（目标文件永远是最新的）。换言之，对双冒号来说，不管$(TARGET_STAMP)文件是否存在，其规则都会被执行；而单冒号来说，$(TARGET_STAMP)文件若存在，其规则就不会被执行。

第3行，该行的规则，我的理解是，若$(FILELIST)文件存在，就什么都不做，若不存在，就会执行$(FILELIST)目标的规则生成$(FILELIST)文件。不过这个地方还是有些明白。

第4行，根据$(FILELIST)文件计算报文摘要值MD5SUM，例如得到的值：3996604f33f70af7d720ab4a5f9fe1f8。

第5~8行，表示若$(TOPDIR)/tmp/info/.files-packageinfo.stamp文件不存在，就创建它，以及$(TOPDIR)/tmp/info/.files-packageinfo.stamp.3996604f33f70af7d720ab4a5f9fe1f8文件。

2.2.1.2）第二个依赖目标$(SCAN_STAMP)我没有找到它的定义，它应该是一个空的值。

2.2.1.3）$(TOPDIR)/tmp/.packageinfo目标的规则中，

第2、4行，会调用process变量打印Collecting package info: merging...、Collectingpackage info: done信息。

第3行，将 2.1.3）中得到的.packageinfo-network_config_firewall等文件内容，依次取出并重定向到$(TOPDIR)/tmp/.packageinfo目标文件中，生成的目标文件内容如下：

Source-Makefile: package/network/config/ltq-adsl-app/Makefile
Package: ltq-adsl-app
Menu: 1
Version: 3.24.4.4-2
...
John Crispin <blogic@openwrt.org>
@@

Source-Makefile: package/network/config/qos-scripts/Makefile
Package: qos-scripts
Version: 1.2.1-7
...

3）scan.mk文件执行完后，接下来继续执行第5~8行的for语句中的命令，我们简化一下当type变量为package时要执行的命令：

f=tmp/.packageinfo; t=tmp/.config-package.in;
[ tmp/.config-package.in -nt tmp/.packageinfo ] || ./scripts/metadata.pl package_config tmp/.packageinfo > tmp/.config-package.in || { rm -f "$$t"; echo "Failed to build $$t"; false; break; };

先给变量f、t分别赋值，然后再判断tmp/.config-package.in文件是否比tmp/.packageinfo文件修改时间更加新，若不是则由scripts/metadata.pl脚本根据刚才2.2.1.3）中得到的tmp/.packageinfo生成tmp/.config-package.in，内容如下：

menuconfig IMAGEOPT
bool "Image configuration"
default n
source "package/*/image-config.in"
menu "Base system"

config PACKAGE_base-files
tristate "base-files................................... Base filesystem for OpenWrt"
default y if DEFAULT_base-files
default m if ALL
select PACKAGE_libc
select PACKAGE_netifd
select PACKAGE_procd
select PACKAGE_jsonfilter
select PACKAGE_librt if USE_EGLIBC
select PACKAGE_libpthread if USE_EGLIBC
help
This package contains a base filesystem and system scripts for OpenWrt. http://openwrt.org/ 
config PACKAGE_block-mount
...

4）第9行，判断tmp/.config-feeds.in文件是否比tmp/.packagefeeds文件修改时间更加新，若不是则由scripts/feeds脚本

生成tmp/.config-feeds.in。

5）第10行，由scripts/metadata.pl脚本根据tmp/.packageinfo生成tmp/.packagedeps，内容如下：

package-$(CONFIG_PACKAGE_6in4) += network/ipv6/6in4
package-$(CONFIG_PACKAGE_6rd) += network/ipv6/6rd
package-$(CONFIG_PACKAGE_6to4) += network/ipv6/6to4
package-$(CONFIG_PACKAGE_8021xd) += ramips/applications/8021xd
...

这个文件最终被包含在package/Makefile中，当我们配置了对应选项后，在编译的时候，选项后对应的目录中makefile就会被执行。比如CONFIG_PACKAGE_8021xd选项被配置后，package/ramips/applications/8021xd目录中Makefile被执行，去编译该目录下的文件，生成8021xd工具。

-include $(TMP_DIR)/.packagedeps

6）第11行，由scripts/metadata.pl脚本根据tmp/.packageinfo生成tmp/.packagefeeds，这是一个空文件，用于第9行中与tmp/.config-feeds.in文件做修改时间比较的。

小结：

（1）prepare-tmpinfo这个依赖目标作用就是先生成tmp/.packageinfo、tmp/.targetinfo文件，再根据它们得到tmp/.config-package.in、tmp/.config-target.in这两个config文件，tmp/.config-feeds.in
config文件，这些文件最终会由主目录中的Config.in文件读取，供mconf程序使用。

tmp/.config-package.in由主目录下onfig.in读取：source
"tmp/.c
c9f9
onfig-package.in"

tmp/.config-target.in由target/Config.in读取：source
"tmp/.config-target.in"

tmp/.config-feeds.in由package/base-files/image-config.in读取：source
"tmp/.config-feeds.in"

（2）prepare-tmpinfo这个依赖目标作用还生成了相应的makefile文件tmp/.packagedeps。

3. 第三个依赖目标FORCE

依赖目标FORCE的定义如下：

FORCE:
.PHONY: FORCE

可以看到这个依赖目标是一个伪目标，它没有依赖和规则，根据规则，该目标总会被认为是最新的，所以依赖它的目标的规则总会被执行。也就是说依赖FORCE的menuconfig目标的规则总会被执行。

小结：FORCE这个依赖目标作用就是要让依赖它的目标总会被执行。

4. menuconfig的规则

1）依赖目标分析完之后，我们再来看一看规则部分，首先是第2~4行，这个较简单，if成立的条件是，顶层目录下的.config文件不存在，且$(HOME)/.openwrt/defconfig存在，就用defconfig覆盖.config。

2）第5行，$<表示第一个依赖目标，即scripts/config/mconf，表示如下：

scripts/config/mconf Config.in

所以该行表示执行mconf可执行文件，并传入Config.in参数，mconf是在第一个依赖目标scripts/config/mconf中生成的。mconf会解析Config.in文件，以及顶层目录下的.config，并绘制图形界面供我们进行相关选项的配置。然后在我们保存退出时，.config就会被及时的更新，供我们接下来make编译时使用。

小结：menuconfig的规则作用主要是通过mconf读取Config.in、.config文件，生成配置界面，与用户交互，然后更新.config，为下一步make编译做准备。

5. 总结

1）要想读懂Makefile，我们可以根据最终目标的依赖关系一步步去分析它的依赖目标，及其对应的规则，比如刚才我们分析的menuconfig这个目标，它的依赖关系如下，我们需要分析它的3个依赖目标和规则。

menuconfig
|--scripts/config/mconf
|--prepare-tmpinfo
|--FORCE

2）建议在读openwrt Makefile时，最好有一定Makefile和shell的基础，不然我认为很难的看懂。给大家推荐2本我觉得不错的资料，《GNU make中文手册》、《 Linux命令行与shell脚本编程大全》，网上有它们的pdf文档，建议大家可以看看。
3）文中有个别地方，我目前理解的可能不太准确，希望有人能给予指出。或我知道了之后，再来更新，谢谢。

4）由于显示格式的问题，文中连续出现2个或4个“$”符号的地方，我在它们之间加了一个空格，希望不要影响到各位的阅读。