geekos/build/Makefile

   1 # Makefile for GeekOS kernel, userspace, and tools
   2 #
   3 #  Northwestern University
   4 # (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
   5 # (c) 2008, Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
   6 # (c) 2008, Lei Xia <xiaxlei@gmail.com>
   7 # (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
   8 #
   9 # Based on GeekOS Makefile:
  10 # Copyright (c) 2004,2005 David H. Hovemeyer <daveho@cs.umd.edu>
  11 # $Revision: 1.71 $
  12
  13
  14 # This is free software.  You are permitted to use,
  15 # redistribute, and modify it as specified in the file "COPYING".
  16
  17 # Required software to build GeekOS:
  18 # - GNU Make (http://www.gnu.org/software/make)
  19 # - gcc 2.95.2 generating code for target (i386/ELF) and host platforms
  20 # - nasm (http://nasm.sourceforge.net)
  21 # - Perl5, AWK (any version), egrep
  22 #
  23 # Cygwin (http://cygwin.com) may be used to build GeekOS.
  24 # Make sure that gcc, binutils, nasm, and perl are installed.
  25
  26 # NOTES:
  27 # - This makefile has been written carefully to work correctly
  28 #   with the -j (parallel make) option.  I regularly use "make -j 2"
  29 #   to speed the build process on 2 processor systems.
  30
  31
  32 # Base address of kernel
  33 #
  34 # Note: at top of memory minus three pages (GDT/TSS/IDT)
  35 # minus maximum size
  36 #
  37 #
  38 # Note that the code will initially load at 0x10000
  39 #
  40 # The setup code needs to copy it up to this address and jump there
  41 #
  42 KERNEL_BASE_ADDR := 0x00100000
  43
  44 # Kernel entry point function
  45 KERNEL_ENTRY = $(SYM_PFX)Main
  46
  47
  48 PROJECT_ROOT := ..
  49 V3_ROOT := $(PROJECT_ROOT)/../palacios
  50 VPATH := $(PROJECT_ROOT)/src
  51
  52
  53
  54 #
  55 #TCPSTACK, uIP is used currently
  56 #
  57 TCPSTACK=UIP
  58
  59 #
  60 #TCPSTACK, uIP is used currently
  61 #
  62 UIP=OFF
  63
  64 #
  65 #LWIP, ON -- used, OFF -- not used
  66 #
  67 LWIP=ON
  68
  69
  70 #
  71 # This is wrong for current cygwin - no changes needed
  72 #
  73 # Figure out if we're compiling with cygwin, http://cygwin.com
  74 #
  75 #
  76 #SYSTEM_NAME := $(shell uname -s)
  77 #ifeq ($(findstring CYGWIN,$(SYSTEM_NAME)),CYGWIN)
  78 #SYM_PFX            := _
  79 #EXTRA_C_OPTS       := -DNEED_UNDERSCORE -DGNU_WIN32
  80 #EXTRA_NASM_OPTS    := -DNEED_UNDERSCORE
  81 #NON_ELF_SYSTEM     := yes
  82 #EXTRA_CC_USER_OPTS := -Dmain=geekos_main
  83 #endif
  84
  85
  86
  87
  88 # ----------------------------------------------------------------------
  89 # Configuration -
  90 #   Various options specifying how GeekOS should be built,
  91 #   what source files to build, which user programs to build,
  92 #   etc.  This is generally the only section of the makefile
  93 #   that will need to be modified.
  94 # ----------------------------------------------------------------------
  95
  96 # List of targets to build by default.
  97 # These targets encompass everything needed to boot
  98 # and run GeekOS.
  99 ALL_TARGETS := vmm.img
 100
 101
 102 # Kernel source files
 103 KERNEL_C_SRCS := idt.c int.c trap.c irq.c io.c \
 104         blockdev.c ide.c ne2k.c \
 105         keyboard.c screen.c timer.c \
 106         mem.c crc32.c \
 107         gdt.c tss.c segment.c \
 108         bget.c malloc.c \
 109         synch.c kthread.c \
 110         serial.c  reboot.c \
 111         paging.c \
 112         debug.c vmm_stubs.c  vm.c  pci.c\
 113         queue.c  socket.c net.c ring_buffer.c \
 114         main.c
 115
 116
 117 # Kernel object files built from C source files
 118 KERNEL_C_OBJS := $(KERNEL_C_SRCS:%.c=geekos/%.o)
 119
 120 # Kernel assembly files
 121 KERNEL_ASM_SRCS := lowlevel.asm
 122
 123 KERNEL_GAS_SRCS :=
 124
 125 # Kernel object files build from assembler source files
 126 KERNEL_ASM_OBJS := $(KERNEL_ASM_SRCS:%.asm=geekos/%.o)
 127
 128 KERNEL_GAS_OBJS := $(KERNEL_GAS_SRCS:%.s=geekos/%.o)
 129
 130
 131 # All kernel object files
 132 KERNEL_OBJS := $(KERNEL_C_OBJS) \
 133   $(KERNEL_ASM_OBJS) $(KERNEL_GAS_OBJS)
 134
 135 # Common library source files.
 136 # This library is linked into both the kernel and user programs.
 137 # It provides string functions and generic printf()-style
 138 # formatted output.
 139 COMMON_C_SRCS := fmtout.c string.c memmove.c
 140
 141 # Common library object files.
 142 COMMON_C_OBJS := $(COMMON_C_SRCS:%.c=common/%.o)
 143
 144
 145
 146
 147 V3_LD_FLAGS := -L./palacios/
 148 #V3_LIBS := -lxed -lv3vee
 149 V3_LIBS := ./palacios/libxed.a ./palacios/libv3vee.a ./palacios/libxed.a ./palacios/libv3vee.a
 150
 151
 152
 153
 154
 155
 156 ifeq ($(UIP),ON)
 157         UIP_C_SRCS := psock.c timer.c uip_arp.c uip.c uip-fw.c uiplib.c uip-neighbor.c uip-split.c resolv.c
 158         UIP_C_OBJS := $(UIP_C_SRCS:%.c=net/%.o)
 159 else
 160         UIP_C_SRCS :=
 161         UIP_C_OBJS :=
 162 endif
 163
 164 ifeq ($(LWIP),ON)
 165         LWIP_OBJS := lwip/*.o
 166         CC_LWIP_OPTS := -I$(PROJECT_ROOT)/include/lwip  -I$(PROJECT_ROOT)/include/lwip/ipv4 -I$(PROJECT_ROOT)/include/libc -DLWIP_DEBUG
 167 else
 168         LWIP_OBJS :=
 169         CC_LWIP_OPTS :=
 170 endif
 171
 172 TCPSTACK_OBJS := $(UIP_C_OBJS) $(LWIP_OBJS)
 173
 174
 175 # ----------------------------------------------------------------------
 176 # Tools -
 177 #   This section defines programs that are used to build GeekOS.
 178 # ----------------------------------------------------------------------
 179
 180 # Uncomment if cross compiling
 181 TARGET_CC_PREFIX :=  $(PROJECT_ROOT)/../devtools/i386/bin/i386-elf-
 182 #TARGET_CC_PREFIX :=  i386-elf-
 183
 184 # Target C compiler.  gcc 2.95.2 or later should work.
 185 TARGET_CC := $(TARGET_CC_PREFIX)gcc
 186 #TARGET_CC := $(TARGET_CC_PREFIX)gcc34 -m32
 187
 188 # Host C compiler.  This is used to compile programs to execute on
 189 # the host platform, not the target (x86) platform.  On x86/ELF
 190 # systems, such as Linux and FreeBSD, it can generally be the same
 191 # as the target C compiler.
 192 HOST_CC := gcc
 193
 194 # Target linker.  GNU ld is probably to only one that will work.
 195 TARGET_LD := $(TARGET_CC_PREFIX)ld -melf_i386
 196
 197 # Target archiver
 198 TARGET_AR := $(TARGET_CC_PREFIX)ar
 199
 200 # Target ranlib
 201 TARGET_RANLIB := $(TARGET_CC_PREFIX)ranlib
 202
 203 # Target nm
 204 TARGET_NM := $(TARGET_CC_PREFIX)nm
 205
 206 # Target objcopy
 207 TARGET_OBJCOPY := $(TARGET_CC_PREFIX)objcopy
 208
 209 # Nasm (http://nasm.sourceforge.net)
 210 NASM := $(PROJECT_ROOT)/../devtools/bin/nasm
 211 #NASM := /opt/vmm-tools/bin/nasm
 212
 213 AS = as --32
 214
 215 # Tool to build PFAT filesystem images.
 216 BUILDFAT := tools/builtFat.exe
 217
 218 # Perl5 or later
 219 PERL := perl
 220
 221 # Pad a file so its size is a multiple of some unit (i.e., sector size)
 222 PAD := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/pad
 223
 224 # Create a file filled with zeroes.
 225 ZEROFILE := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/zerofile
 226
 227 # Calculate size of file in sectors
 228 NUMSECS := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/numsecs
 229
 230
 231 FD_SECTORS_PER_TRACK := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/numsecs_per_track
 232
 233
 234 # ----------------------------------------------------------------------
 235 # Definitions -
 236 #   Options passed to the tools.
 237 # ----------------------------------------------------------------------
 238
 239 # Flags used for all C source files
 240 GENERAL_OPTS := -O -Wall $(EXTRA_C_OPTS) $(BOOT_FLAGS) -fPIC
 241 CC_GENERAL_OPTS := $(GENERAL_OPTS) -Werror
 242
 243 # Flags used for kernel C source files
 244 CC_KERNEL_OPTS := -g -DGEEKOS -I$(PROJECT_ROOT)/include -I$(V3_ROOT)/include
 245
 246
 247 # Flags user for kernel assembly files
 248 NASM_KERNEL_OPTS := -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ -f elf $(EXTRA_NASM_OPTS)
 249
 250 # Flags used for common library and libc source files
 251 CC_USER_OPTS := -I$(PROJECT_ROOT)/include -I$(PROJECT_ROOT)/include/libc \
 252         $(EXTRA_CC_USER_OPTS) -I$(V3_ROOT)/include
 253
 254 # Flags passed to objcopy program (strip unnecessary sections from kernel.exe)
 255 OBJCOPY_FLAGS := -R .dynamic -R .note -R .comment
 256
 257 # ----------------------------------------------------------------------
 258 # Rules -
 259 #   Describes how to compile the source files.
 260 # ----------------------------------------------------------------------
 261
 262 # Compilation of kernel C source files
 263
 264 geekos/%.o : geekos/%.c
 265         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_KERNEL_OPTS)  $(CC_LWIP_OPTS) $< -o geekos/$*.o
 266
 267
 268 # Compilation of kernel assembly source files
 269 geekos/%.o : geekos/%.asm
 270         $(NASM) $(NASM_KERNEL_OPTS) $< -o geekos/$*.o
 271
 272
 273 # Compilation of common library C source files
 274 common/%.o : common/%.c
 275         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_USER_OPTS) $< -o common/$*.o
 276
 277
 278 net/%.o : net/%.c
 279         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS)  $(CC_USER_OPTS) $< -o net/$*.o
 280
 281 # ----------------------------------------------------------------------
 282 # Targets -
 283 #   Specifies files to be built
 284 # ----------------------------------------------------------------------
 285
 286 # Default target - see definition of ALL_TARGETS in Configuration section
 287 all : $(ALL_TARGETS)
 288
 289
 290 #geekos/vmx_lowlevel.o: $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/vmx_lowlevel.asm
 291 #       $(NASM) -O99 \
 292 #       -f elf \
 293 #               -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 294 #               $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/vmx_lowlevel.asm \
 295 #       -o $@
 296
 297
 298 #geekos/test: geekos/test.o geekos/vmcs.o geekos/vmx_lowlevel.o
 299 #       $(CC) geekos/test.o geekos/vmcs.o geekos/vmx_lowlevel.o  -o geekos/test
 300
 301 # Standard floppy image - just boots the kernel
 302 fd.img : geekos/fd_boot.bin geekos/setup.bin geekos/kernel.bin
 303         cat geekos/fd_boot.bin geekos/setup.bin geekos/kernel.bin > _temp
 304         $(PAD) _temp 512
 305         cp _temp fd.img
 306
 307
 308 vmm.img: fd.img
 309         cp fd.img vmm.img
 310         $(PAD) vmm.img 1474560
 311
 312
 313
 314
 315
 316
 317 # Floppy boot sector (first stage boot loader).
 318 geekos/fd_boot.bin : geekos/setup.bin geekos/kernel.bin $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/fd_boot.asm
 319         $(NASM) -f bin \
 320                 -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 321                 -DNUM_SETUP_SECTORS=`$(NUMSECS) geekos/setup.bin` \
 322                 -DNUM_KERN_SECTORS=`$(NUMSECS) geekos/kernel.bin` \
 323                 -DSECTORS_PER_TRACK=`$(FD_SECTORS_PER_TRACK) geekos/kernel.bin geekos/setup.bin` \
 324                 $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/fd_boot.asm \
 325                 -o $@
 326
 327 # Setup program (second stage boot loader).
 328 geekos/setup.bin : geekos/kernel.bin $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/setup.asm
 329         $(NASM) -f bin \
 330                 -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 331                 -DENTRY_POINT=0x`egrep 'Main$$' geekos/kernel.syms |awk '{print $$1}'` \
 332                 -DVMM_SIZE=`$(NUMSECS) geekos/kernel.bin` \
 333                 $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/setup.asm \
 334                 -o $@
 335         $(PAD) $@ 2048
 336
 337 # Loadable (flat) kernel image.
 338 geekos/kernel.bin : geekos/kernel.exe
 339         $(TARGET_OBJCOPY) $(OBJCOPY_FLAGS) -S -O binary geekos/kernel.exe geekos/kernel.bin
 340         $(PAD) $@ 512
 341
 342 # The kernel executable and symbol map.
 343 geekos/kernel.exe : $(KERNEL_OBJS) $(COMMON_C_OBJS) $(TCPSTACK_OBJS)
 344         $(TARGET_LD) -o geekos/kernel.exe -Ttext $(KERNEL_BASE_ADDR) -e $(KERNEL_ENTRY) \
 345                 $(V3_LD_FLAGS) \
 346                 $(KERNEL_OBJS) $(COMMON_C_OBJS) $(TCPSTACK_OBJS) $(V3_LIBS) -b binary ./palacios/vm_kernel
 347         $(TARGET_NM) geekos/kernel.exe > geekos/kernel.syms
 348
 349
 350 force:
 351
 352
 353 #vm_kernel: force
 354 #       $(PAD) vm_kernel 512
 355 #       @echo "VM kernel lives at 0x100000 and is" `$(NUMSECS) vm_kernel` "sectors long"
 356
 357
 358
 359
 360 # Clean build directories of generated files
 361 clean :
 362         for d in geekos common libc user tools net; do \
 363                 (cd $$d && rm -f *); \
 364         done
 365
 366
 367 # Build header file dependencies, so source files are recompiled when
 368 # header files they depend on are modified.
 369 depend : $(GENERATED_LIBC_SRCS)
 370         $(TARGET_CC) -M $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_KERNEL_OPTS) \
 371                 $(KERNEL_C_SRCS:%.c=$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/%.c) \
 372                 | $(PERL) -n -e 's,^(\S),geekos/$$1,;print' \
 373                 > depend.mak
 374         $(TARGET_CC) -M $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_USER_OPTS) \
 375                 $(COMMON_C_SRCS:%.c=$(PROJECT_ROOT)/src/common/%.c) \
 376                 | $(PERL) -n -e 's,^(\S),common/$$1,;print' \
 377                 >> depend.mak
 378
 379
 380 # By default, there are no header file dependencies.
 381 depend.mak :
 382         touch $@
 383
 384 include depend.mak