Linux內核的Makefile中cmd-check是如何檢查前後兩次執行的命令是一致的？
- 2020 年 2 月 17 日
- 筆記
Linux內核的構建工具用的是GNU Make，在其相關的Makefile中，有一個變量叫做cmd-check，其定義如下：
# Check if both commands are the same including their order. Result is empty # string if equal. User may override this check using make KBUILD_NOCMDDEP=1 cmd-check = $(filter-out $(subst $(space),$(space_escape),$(strip $(cmd_$@))), $(subst $(space),$(space_escape),$(strip $(cmd_$1))))
它在if_changed等相關命令中會被用到：
# Execute command if command has changed or prerequisite(s) are updated. if_changed = $(if $(newer-prereqs)$(cmd-check), $(cmd); printf '%sn' 'cmd_$@ := $(make-cmd)' > $(dot-target).cmd, @:)
再來看下if_changed命令的具體使用場景：
# Final link of vmlinux with optional arch pass after final link cmd_link-vmlinux = $(CONFIG_SHELL) $< $(LD) $(KBUILD_LDFLAGS) $(LDFLAGS_vmlinux) ; $(if $(ARCH_POSTLINK), $(MAKE) -f $(ARCH_POSTLINK) $@, true) vmlinux: scripts/link-vmlinux.sh autoksyms_recursive $(vmlinux-deps) FORCE +$(call if_changed,link-vmlinux)
在該段內容中，定義了一個名為vmlinux的target，在它的recipe中，通過call指令調用了if_changed命令，傳遞的參數為link-vmlinux。
在if_changed命令中，如果$(newer-prereqs)$(cmd-check)部分展開後的結果不為空，則執行後面$(cmd)指向的命令，並將該命令用printf輸出到特定的文件中。
對於vmlinux這個target來說，$(cmd)最終指向的就是上面cmd_link-vmlinux變量對應的命令，而printf輸出的最終文件名為.vmlinux.cmd，內容為cmd_vmlinux := cmd_link-vmlinux變量對應的命令。
在if_changed的命令中，$(newer-prereqs)表示的是，是否有prerequisites比vmlinux這個target還新，$(cmd-check)表示的是，$(cmd_$@)是否和$(cmd_$1)相同。
對於vmlinux來說，$(cmd_$@)展開後的結果是cmd_vmlinux，$(cmd_$1)展開後的結果是cmd_link-vmlinux。
cmd_link-vmlinux在Makefile中是有明確定義的，但cmd_vmlinux在Makefile中卻沒法找到明確定義的地方，這個也是初次研究linux內核的Makefile的同學會感到困惑的地方。
為什麼我找遍了所有相關的Makefile，就是沒找到cmd_vmlinux的定義呢？
我們再來仔細想下，cmd-check的意圖是什麼？
是為了比較這次執行的命令和上次執行的命令是否相同。
如果兩次命令相同，且$(newer-prereqs)結果為空，則此時if_changed後面的構建命令就不用執行了，因為在這兩次構建過程中，不管是prerequisites還是構建命令，都沒有發生任何變化。
這次的構建命令很容易獲取，比如上面的cmd_link-vmlinux，是直接在Makefile中定義的，那上次的構建命令怎麼獲取呢？
對，肯定是保存到哪個文件里了。
再來回憶下if_changed命令，看下其中的printf部分，這不正是用來保存該次執行命令到特定文件的嘛。
知道了上次執行的命令被保存到了哪裡，我們再來看下Makefile是如何使用它們的。
首先看下linux內核根目錄里的Makefile，其中有如下定義：
targets := vmlinux
再來看下該變量是如何被使用的：
# read saved command lines for existing targets existing-targets := $(wildcard $(sort $(targets))) -include $(foreach f,$(existing-targets),$(dir $(f)).$(notdir $(f)).cmd)
看到沒，最後是用了make的inlcude指令，將.vmlinux.cmd文件內容當作Makefile內容格式被讀了進來。
而.vmlinux.cmd文件中的內容我們前文也提到了，就是cmd_vmlinux := cmd_link-vmlinux對應的命令。
這樣，cmd-check中的$(cmd_$@)部分指向的內容我們也找到了。
我們來實際操作看下，先來構建vmlinux：
$ make mrproper defconfig vmlinux
看下該過程生成的文件.vmlinux.cmd文件：
cmd_vmlinux := sh scripts/link-vmlinux.sh ld -m elf_x86_64 -z max-page-size=0x200000 --emit-relocs --discard-none --build-id ; true
該文件里的內容和我們上文分析的是一樣的。
cmd-check里的命令比較邏輯，相對來說還是比較繞的，如果正在研究linux內核的同學恰巧遇到了這個問題，希望本文能對你有所幫助。
