深入理解软件包的配置、编译与安装方法 （1）

前言

从源代码安装过软件的朋友一定对 ./configure && make && make install 安装三步曲非常熟悉了。然而究竟这个过程中的每一步幕后都发生了些什么呢？本文将带领你一探究竟。深入理解这个过程将有助于你在LFS的基础上玩出自己的花样来。不过需要说明的是本文对 Makefile 和 make 的讲解是相当近视和粗浅的，但是对于理解安装过程来说足够了。

概述

用一句话来解释这个过程就是：

根据源码包中 Makefile.in 文件的指示，configure 脚本检查当前的系统环境和配置选项，在当前目录中生成 Makefile 文件(还有其它本文无需关心的文件)，然后 make 程序就按照当前目录中的 Makefile 文件的指示将源代码编译为二进制文件，最后将这些二进制文件移动(即安装)到指定的地方(仍然按照 Makefile 文件的指示)。

由此可见 Makefile 文件是幕后的核心。要深入理解安装过程，必须首先对 Makefile 文件有充分的了解。本文将首先讲述 Makefile 与 make ，然后再讲述 configure 脚本。并且在讲述这两部分内容时，提供了尽可能详细的、可以运用于实践的参考资料。

Makefile 与 make

用一句话来概括Makefile 与 make 的关系就是：

Makefile 包含了所有的规则和目标，而 make 则是为了完成目标而去解释 Makefile 规则的工具。

make 语法

首先看看 make 的命令行语法：

make [options] [targets] [VAR=VALUE]...

[options]是命令行选项，可以用 make --help 命令查看全部，[VAR=VALUE]是在命令行上指定环境变量，这两个大家都很熟悉，将在稍后详细讲解。而[targets]是什么呢？字面的意思是"目标"，也就是希望本次 make 命令所完成的任务。凭经验猜测，这个[targets]大概可以用"ckeck","install"之类(也就是常见的测试和安装命令)。但是它到底是个啥玩意儿？不带任何"目标"的 make 命令是什么意思？为什么在安装 LFS 工具链中的 Perl-5.8.8 软件包时会出现"make perl utilities"这样怪异的命令？要回答这些问题必须首先理解 Makefile 文件中的"规则"。

Makefile 规则

Makefile 规则包含了文件之间的依赖关系和更新此规则目标所需要的命令。

一个简单的 Makefile 规则是这样写的：

TARGET : PREREQUISITES

COMMAND

TARGET

规则的目标。也就是可以被 make 使用的"目标"。有些目标可以没有依赖而只有动作(命令行)，比如"clean"，通常仅仅定义一系列删除中间文件的命令。同样，有些目标可以没有动作而只有依赖，比如"all"，通常仅仅用作"终极目标"。

PREREQUISITES

规则的依赖。通常一个目标依赖于一个或者多个文件。

COMMAND

规则的命令行。一个规则可以有零个或多个命令行。

OK! 现在你明白[targets]是什么了，原来它们来自于 Makefile 文件中一条条规则的目标(TARGET)。另外，Makefile文件中第一条规则的目标被称为"终极目标"，也就是你省略[targets]参数时的目标(通常为"all")。

当你查看一个实际的 Makefile 文件时，你会发现有些规则非常复杂，但是它都符合规则的基本格式。此外，Makefile 文件中通常还包含了除规则以外的其它很多东西，不过本文只关心其中的变量。

Makefile 变量

Makefile 中的"变量"更像是 C 语言中的宏，代表一个文本字符串(变量的值)，可以用于规则的任何部分。变量的定义很简单：VAR=VALUE；变量的引用也很简单：$(VAR) 或者 ${VAR}。变量引用的展开过程是严格的文本替换过程，就是说变量值的字符串被精确的展开在变量被引用的地方。比如，若定义：VAR=c，那么，"$(VAR) $(VAR)-$(VAR) VAR.$(VAR)"将被展开为"c c-c VAR.c"。

虽然在 Makefile 中可以直接使用系统的环境变量，但是也可以通过在 Makefile 中定义同名变量来"遮盖"系统的环境变量。另一方面，我们可以在调用 make 时使用 -e 参数强制使系统中的环境变量覆盖 Makefile 中的同名变量，除此之外，在调用 make 的命令行上使用 VAR=VALUE 格式指定的环境变量也可以覆盖 Makefile 中的同名变量。

Makefile 实例

下面看一个简单的、实际的Makefile文件：

CC=gcc

CPPFLAGS=

CFLAGS=-O2 -pipe

LDFLAGS=-s

PREFIX=/usr

all : prog1 prog2

prog1 : prog1.o

$(CC) $(LDFLAGS) -o prog1 prog1.o

prog1.o : prog1.c

$(CC) -c $(CFLAGS) prog1.c

prog2 : prog2.o

$(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o prog2 prog2.o

prog2.o : prog2.c

$(CC) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) prog2.c

clean :

rm -f *.{o,a} prog{1,2}

install : prog1 prog2

if ( test ! -d $(PREFIX)/bin ) ; then mkdir -p $(PREFIX)/bin ; fi

cp -f prog1 $(PREFIX)/bin/prog1

cp -f prog2 $(PREFIX)/bin/prog2

check test : prog1 prog2

prog1 < sample1.ref > sample1.rz

prog1 < sample2.ref > sample3.rz

cmp sample1.ok sample1.rz

cmp sample2.ok sample2.rz

从中可以看出，make 与 make all 以及 make prog1 prog2 三条命令其实是等价的。而常用的 make check 和 make install 也找到了归属。同时我们也看到了 Makefile 中的各种变量是如何影响编译的。针对这个特定的 Makefile ，你甚至可以省略安装三步曲中的 make 命令而直接使用 make install 进行安装。

同样，为了使用自定义的编译参数编译 prog2 ，我们可以使用 make prog2 CFLAGS="-O3 -march=athlon64" 或 CFLAGS="-O3 -march=athlon64" && make -e prog2 命令达到此目的。

Makefile 惯例

下面是Makefile中一些约定俗成的目标名称及其含义：

all

编译整个软件包，但不重建任何文档。一般此目标作为默认的终极目标。此目标一般对所有源程序的编译和连接使用"-g"选项，以使最终的可执行程序中包含调试信息。可使用 strip 程序去掉这些调试符号。

clean

清除当前目录下在 make 过程中产生的文件。它不能删除软件包的配置文件，也不能删除 build 时创建的那些文件。

distclean

类似于"clean"，但增加删除当前目录下的的配置文件、build 过程产生的文件。

info

产生必要的 Info 文档。

check 或 test

完成所有的自检功能。在执行检查之前，应确保所有程序已经被创建(但可以尚未安装)。为了进行测试，需要实现在程序没有安装的情况下被执行的测试命令。

install

完成程序的编译并将最终的可执行程序、库文件等拷贝到指定的目录。此种安装一般不对可执行程序进行 strip 操作。

install-strip

和"install"类似，但是会对复制到安装目录下的可执行文件进行 strip 操作。

uninstall

删除所有由"install"安装的文件。

installcheck

执行安装检查。在执行安装检查之前，需要确保所有程序已经被创建并且被安装。

installdirs

创建安装目录及其子目录。它不能更改软件的编译目录，而仅仅是创建程序的安装目录。