palacios/build/Makefile

   1 # Makefile for GeekOS kernel, userspace, and tools
   2 # Copyright (c) 2004,2005 David H. Hovemeyer <daveho@cs.umd.edu>
   3 # $Revision: 1.6 $
   4
   5 # This is free software.  You are permitted to use,
   6 # redistribute, and modify it as specified in the file "COPYING".
   7
   8 # Required software to build GeekOS:
   9 # - GNU Make (http://www.gnu.org/software/make)
  10 # - gcc 2.95.2 generating code for target (i386/ELF) and host platforms
  11 # - nasm (http://nasm.sourceforge.net)
  12 # - Perl5, AWK (any version), egrep
  13 #
  14 # Cygwin (http://cygwin.com) may be used to build GeekOS.
  15 # Make sure that gcc, binutils, nasm, and perl are installed.
  16
  17 # NOTES:
  18 # - This makefile has been written carefully to work correctly
  19 #   with the -j (parallel make) option.  I regularly use "make -j 2"
  20 #   to speed the build process on 2 processor systems.
  21
  22
  23
  24 # THESE MUST MATCH WHAT IS DEFINED IN defs.h and defs.asm exactly
  25 # MUST BE INTEGRAL NUMBER OF PAGES
  26 TOP_OF_MEM := 0x40000000
  27 VM_SIZE    := 0x20000000
  28 VM_START   := 0x0
  29
  30 #
  31 # THE KERNEL, SETUP, BOOTPACKAGE MUST BE SMALLER THAN THIS
  32 # MUST BE INTEGRAL NUMBER OF PAGES
  33 # define
  34 MAX_VMM := 0x160000
  35
  36 # Base address of kernel
  37 #
  38 # Note: at top of memory minus three pages (GDT/TSS/IDT)
  39 # minus maximum size
  40 #
  41 #
  42 # Note that the code will initially load at 0x10000
  43 #
  44 # The setup code needs to copy it up to this address and jump there
  45 #
  46 KERNEL_BASE_ADDR := $(shell perl -e 'print sprintf("0x%x",$(TOP_OF_MEM)-4096*3-$(MAX_VMM));')
  47
  48 # Kernel entry point function
  49 KERNEL_ENTRY = $(SYM_PFX)Main
  50
  51
  52 PROJECT_ROOT := ..
  53 VPATH := $(PROJECT_ROOT)/src
  54
  55 #when -DNDEBUG is set the kassert functions are disabled
  56 #JRLDEBUG=-DNDEBUG
  57 JRLDEBUG= -DSERIAL_PRINT_DEBUG=1 -DSERIAL_PRINT_DEBUG_LEVEL=1000 -DSERIAL_PRINT=1
  58
  59 #
  60 #
  61 #Peter's compile flags
  62 PADFLAGS = -DMAX_VMM=$(MAX_VMM)
  63
  64 # Figure out if we're compiling with cygwin, http://cygwin.com
  65 SYSTEM_NAME := $(shell uname -s)
  66 ifeq ($(findstring CYGWIN,$(SYSTEM_NAME)),CYGWIN)
  67 SYM_PFX            := _
  68 EXTRA_C_OPTS       := -DNEED_UNDERSCORE -DGNU_WIN32
  69 EXTRA_NASM_OPTS    := -DNEED_UNDERSCORE
  70 NON_ELF_SYSTEM     := yes
  71 EXTRA_CC_USER_OPTS := -Dmain=geekos_main
  72 endif
  73
  74 VMM_SIZES = ../include/geekos/vmm_sizes.h
  75
  76
  77 # ----------------------------------------------------------------------
  78 # Configuration -
  79 #   Various options specifying how GeekOS should be built,
  80 #   what source files to build, which user programs to build,
  81 #   etc.  This is generally the only section of the makefile
  82 #   that will need to be modified.
  83 # ----------------------------------------------------------------------
  84
  85 # List of targets to build by default.
  86 # These targets encompass everything needed to boot
  87 # and run GeekOS.
  88 ALL_TARGETS := fd.img VM_linux_kernel
  89
  90
  91 # Kernel source files
  92 KERNEL_C_SRCS := idt.c int.c trap.c irq.c io.c \
  93         blockdev.c ide.c \
  94         keyboard.c screen.c timer.c \
  95         mem.c crc32.c \
  96         gdt.c tss.c segment.c \
  97         bget.c malloc.c \
  98         synch.c kthread.c \
  99         serial.c  reboot.c \
 100         paging.c vmx.c vmcs_gen.c vmcs.c\
 101         main.c
 102
 103 # Kernel object files built from C source files
 104 KERNEL_C_OBJS := $(KERNEL_C_SRCS:%.c=geekos/%.o)
 105
 106 # Kernel assembly files
 107 KERNEL_ASM_SRCS := lowlevel.asm vmx_lowlevel.asm
 108
 109 KERNEL_GAS_SRCS := testvm.s
 110
 111 # Kernel object files build from assembler source files
 112 KERNEL_ASM_OBJS := $(KERNEL_ASM_SRCS:%.asm=geekos/%.o)
 113
 114 KERNEL_GAS_OBJS := $(KERNEL_GAS_SRCS:%.s=geekos/%.o)
 115
 116
 117 # All kernel object files
 118 KERNEL_OBJS := $(KERNEL_C_OBJS) \
 119   $(KERNEL_ASM_OBJS) $(KERNEL_GAS_OBJS)
 120
 121 # Common library source files.
 122 # This library is linked into both the kernel and user programs.
 123 # It provides string functions and generic printf()-style
 124 # formatted output.
 125 COMMON_C_SRCS := fmtout.c string.c memmove.c
 126
 127 # Common library object files.
 128 COMMON_C_OBJS := $(COMMON_C_SRCS:%.c=common/%.o)
 129
 130
 131
 132
 133 # ----------------------------------------------------------------------
 134 # Tools -
 135 #   This section defines programs that are used to build GeekOS.
 136 # ----------------------------------------------------------------------
 137
 138 # Uncomment if cross compiling
 139 #TARGET_CC_PREFIX := i386-elf-
 140
 141 # Target C compiler.  gcc 2.95.2 or later should work.
 142 #TARGET_CC := $(TARGET_CC_PREFIX)gcc
 143 TARGET_CC := $(TARGET_CC_PREFIX)gcc34 -m32
 144
 145 # Host C compiler.  This is used to compile programs to execute on
 146 # the host platform, not the target (x86) platform.  On x86/ELF
 147 # systems, such as Linux and FreeBSD, it can generally be the same
 148 # as the target C compiler.
 149 HOST_CC := gcc
 150
 151 # Target linker.  GNU ld is probably to only one that will work.
 152 TARGET_LD := $(TARGET_CC_PREFIX)ld -melf_i386
 153
 154 # Target archiver
 155 TARGET_AR := $(TARGET_CC_PREFIX)ar
 156
 157 # Target ranlib
 158 TARGET_RANLIB := $(TARGET_CC_PREFIX)ranlib
 159
 160 # Target nm
 161 TARGET_NM := $(TARGET_CC_PREFIX)nm
 162
 163 # Target objcopy
 164 TARGET_OBJCOPY := $(TARGET_CC_PREFIX)objcopy
 165
 166 # Nasm (http://nasm.sourceforge.net)
 167 #NASM := $(PROJECT_ROOT)/../devtools/bin/nasm
 168 NASM := /opt/vmm-tools/bin/nasm
 169
 170 AS = as --32
 171
 172 # Tool to build PFAT filesystem images.
 173 BUILDFAT := tools/builtFat.exe
 174
 175 # Perl5 or later
 176 PERL := perl
 177
 178 # Pad a file so its size is a multiple of some unit (i.e., sector size)
 179 PAD := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/pad
 180
 181 # Create a file filled with zeroes.
 182 ZEROFILE := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/zerofile
 183
 184 # Calculate size of file in sectors
 185 NUMSECS := $(PERL) $(PROJECT_ROOT)/scripts/numsecs
 186
 187
 188 # ----------------------------------------------------------------------
 189 # Definitions -
 190 #   Options passed to the tools.
 191 # ----------------------------------------------------------------------
 192
 193 # Flags used for all C source files
 194 GENERAL_OPTS := -O -Wall $(EXTRA_C_OPTS) $(JRLDEBUG) $(PADFLAGS)
 195 CC_GENERAL_OPTS := $(GENERAL_OPTS) -Werror
 196
 197 # Flags used for kernel C source files
 198 CC_KERNEL_OPTS := -g -DGEEKOS -I$(PROJECT_ROOT)/include
 199
 200 # Flags user for kernel assembly files
 201 NASM_KERNEL_OPTS := -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ -f elf $(EXTRA_NASM_OPTS)
 202
 203 # Flags used for common library and libc source files
 204 CC_USER_OPTS := -I$(PROJECT_ROOT)/include -I$(PROJECT_ROOT)/include/libc \
 205         $(EXTRA_CC_USER_OPTS)
 206
 207 # Flags passed to objcopy program (strip unnecessary sections from kernel.exe)
 208 OBJCOPY_FLAGS := -R .dynamic -R .note -R .comment
 209
 210 # ----------------------------------------------------------------------
 211 # Rules -
 212 #   Describes how to compile the source files.
 213 # ----------------------------------------------------------------------
 214
 215 # Compilation of kernel C source files
 216
 217 geekos/%.o : geekos/%.c
 218         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_KERNEL_OPTS) $< -o geekos/$*.o
 219
 220
 221 # Compilation of kernel assembly source files
 222 geekos/%.o : geekos/%.asm
 223         $(NASM) $(NASM_KERNEL_OPTS) $< -o geekos/$*.o
 224
 225 # Compilation of test VM
 226 geekos/%.o : geekos/%.s
 227         $(AS) $< -o geekos/$*.o
 228
 229 geekos/%.o : geekos/%.S
 230         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_KERNEL_OPTS) $< -o geekos/$*.o
 231
 232 # Compilation of common library C source files
 233 common/%.o : common/%.c
 234         $(TARGET_CC) -c $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_USER_OPTS) $< -o common/$*.o
 235
 236 # ----------------------------------------------------------------------
 237 # Targets -
 238 #   Specifies files to be built
 239 # ----------------------------------------------------------------------
 240
 241 # Default target - see definition of ALL_TARGETS in Configuration section
 242 all : $(ALL_TARGETS)
 243
 244
 245 geekos/vmx_lowlevel.o: $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/vmx_lowlevel.asm
 246         $(NASM) -O99 \
 247         -f elf \
 248                 -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 249                 $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/vmx_lowlevel.asm \
 250         -o $@
 251
 252
 253 geekos/test: geekos/test.o geekos/vmcs.o geekos/vmx_lowlevel.o
 254         $(CC) geekos/test.o geekos/vmcs.o geekos/vmx_lowlevel.o  -o geekos/test
 255
 256 # Standard floppy image - just boots the kernel
 257 fd.img : geekos/fd_boot.bin geekos/setup.bin geekos/kernel.bin VM_linux_kernel
 258         cat geekos/fd_boot.bin geekos/setup.bin geekos/kernel.bin > _temp
 259         $(PAD) _temp 512
 260         cat _temp VM_linux_kernel > $@
 261
 262 # make ready to boot over PXE
 263 pxe:    fd.img
 264         cp fd.img /tftpboot/vmm.img
 265         $(PAD) /tftpboot/vmm.img 1474560
 266
 267
 268 pxe-discovery-pdinda:   fd.img
 269         cp fd.img geekos.img
 270         $(PAD) geekos.img 1474560
 271         /usr/local/vmm-util/pxe_cp geekos.img
 272         /usr/local/vmm-util/tty_perm pdinda
 273         echo "Copied file to PXE boot area and set serial permissions for pdinda"
 274
 275
 276 pxe-discovery-bjp600:   fd.img
 277         cp fd.img geekos.img
 278         $(PAD) geekos.img 1474560
 279         /usr/local/vmm-util/pxe_cp geekos.img
 280         /usr/local/vmm-util/tty_perm bjp600
 281         echo "Copied file to PXE boot area and set serial permissions for pdinda"
 282
 283
 284 # Floppy boot sector (first stage boot loader).
 285 geekos/fd_boot.bin : geekos/setup.bin geekos/kernel.bin $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/fd_boot.asm VM_linux_kernel
 286         $(NASM) -f bin \
 287                 -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 288                 -DNUM_SETUP_SECTORS=`$(NUMSECS) geekos/setup.bin` \
 289                 -DNUM_KERN_SECTORS=`$(NUMSECS) geekos/kernel.bin` \
 290                 -DNUM_VM_KERNEL_SECTORS=`$(NUMSECS) VM_linux_kernel` \
 291                 $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/fd_boot.asm \
 292                 -o $@
 293
 294 # Setup program (second stage boot loader).
 295 geekos/setup.bin : geekos/kernel.exe $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/setup.asm
 296         $(NASM) -f bin \
 297                 -I$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/ \
 298                 -DENTRY_POINT=0x`egrep 'Main$$' geekos/kernel.syms |awk '{print $$1}'` \
 299                 -DVMM_FINAL_ADDR=$(KERNEL_BASE_ADDR) \
 300                 -DVMM_SIZE=$(MAX_VMM) \
 301                 $(PROJECT_ROOT)/src/geekos/setup.asm \
 302                 -o $@
 303         $(PAD) $@ 512
 304
 305 # Loadable (flat) kernel image.
 306 geekos/kernel.bin : geekos/kernel.exe
 307         $(TARGET_OBJCOPY) $(OBJCOPY_FLAGS) -S -O binary geekos/kernel.exe geekos/kernel.bin
 308         $(PAD) $@ 512
 309
 310 # The kernel executable and symbol map.
 311 geekos/kernel.exe : $(KERNEL_OBJS) $(COMMON_C_OBJS)
 312         $(TARGET_LD) -o geekos/kernel.exe -Ttext $(KERNEL_BASE_ADDR) -e $(KERNEL_ENTRY) \
 313                 $(KERNEL_OBJS) $(COMMON_C_OBJS)
 314         $(TARGET_NM) geekos/kernel.exe > geekos/kernel.syms
 315
 316
 317 generate_sizes: force
 318         echo "#ifndef __vmm_sizes" > $(VMM_SIZES)
 319         echo "#define __vmm_sizes" >> $(VMM_SIZES)
 320         echo "#define KERNEL_LOAD_ADDRESS " $(KERNEL_BASE_ADDR)  >> $(VMM_SIZES)
 321
 322         echo "#define KERNEL_START (KERNEL_LOAD_ADDRESS)" >> $(VMM_SIZES)
 323         echo "#define KERNEL_CORE_LENGTH (" `$(NUMSECS) geekos/kernel.bin` "*512)" >> $(VMM_SIZES)
 324         echo "#define KERNEL_END (KERNEL_LOAD_ADDRESS+KERNEL_CORE_LENGTH-1)" >> $(VMM_SIZES)
 325
 326         echo "#define VM_KERNEL_LENGTH (" `$(NUMSECS) VM_linux_kernel` "*512)" >> $(VMM_SIZES)
 327         echo "#define VM_KERNEL_START (KERNEL_LOAD_ADDRESS + KERNEL_CORE_LENGTH)" >> $(VMM_SIZES)
 328         echo "#define VM_BOOT_PACKAGE_START (VM_KERNEL_START) " >> $(VMM_SIZES)
 329         echo "#define VM_BOOT_PACKAGE_END  (VM_KERNEL_START+VM_KERNEL_LENGTH-1) " >> $(VMM_SIZES)
 330         echo "#endif" >> $(VMM_SIZES)
 331
 332 make_show_sizes: generate_sizes ../src/geekos/show_sizes.c
 333         $(HOST_CC) -I../include/geekos ../src/geekos/show_sizes.c -o show_sizes
 334
 335 show_sizes: make_show_sizes
 336         ./show_sizes
 337
 338
 339 get_kernel_size: make_show_sizes
 340         ./show_sizes | grep
 341
 342 force:
 343
 344
 345 VM_linux_kernel: force
 346         $(PAD) VM_linux_kernel 512
 347         @echo "VM kernel lives at 0x100000 and is" `$(NUMSECS) VM_linux_kernel` "sectors long"
 348
 349
 350 # Clean build directories of generated files
 351 clean :
 352         for d in geekos common libc user tools; do \
 353                 (cd $$d && rm -f *); \
 354         done
 355
 356
 357 # Build header file dependencies, so source files are recompiled when
 358 # header files they depend on are modified.
 359 depend : $(GENERATED_LIBC_SRCS)
 360         $(TARGET_CC) -M $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_KERNEL_OPTS) \
 361                 $(KERNEL_C_SRCS:%.c=$(PROJECT_ROOT)/src/geekos/%.c) \
 362                 | $(PERL) -n -e 's,^(\S),geekos/$$1,;print' \
 363                 > depend.mak
 364         $(TARGET_CC) -M $(CC_GENERAL_OPTS) $(CC_USER_OPTS) \
 365                 $(COMMON_C_SRCS:%.c=$(PROJECT_ROOT)/src/common/%.c) \
 366                 | $(PERL) -n -e 's,^(\S),common/$$1,;print' \
 367                 >> depend.mak
 368
 369 # By default, there are no header file dependencies.
 370 depend.mak :
 371         touch $@
 372
 373 include depend.mak