make menuconfig/.config/Kconfig解析

在对linux进行编译，常用的命令是make menuconfig，使用图形界面来对整个系统进行裁剪。当然，除了这条指令，还包括很多配置命令，比如make defconfig, make oldconfig等。这里主要就make menuconfig的执行过程进行解析。

一．准备工作

包括(交叉)编译环境的建立，linux源码的下载与解压等。

二．初步介绍

         跟make menuconfig这个命令相关的文件，包括三类，包括.config，Kconfig，Makefile。为什么不说三个，而说三类呢？因为 Kconfig和Makefile是配合使用的，在很多的子目录都存在，而.config只存在于根目录中。这三个文件的作用分别是：

Kconfig：定义了配置项

.config：对配置项进行赋值

Makefile：建立配置项的生成法则

         看到这里，可能有人就头疼了，到底什么是配置项，什么是生成法则。这里要求具有理解Makefile的能力，如果不懂的话，可以去找Makefile的相关资料。

如果使用举例的话，比较容易理解。比如，我编写了mytest.c的文件，这里不关心mytest.c的内容。如果想把mytest.c编译到内核中，需要按照以下的步骤来完成。

1)       将test.c放到任何一个目录中，这个目录只要求已存在Kconfig和Makefile中，比如源码根目录/arch/arm/目录中。

2)       在这个目录的Kconfig中添加

config MY_TEST

bool “My Test”

3)       在Makefile中添加

obj-$(CONFIG_MY_TEST) = mytest.o

4)       在.config中可以添加 CONFIG_MY_TEST = y来选中。

或者在执行make menuconfig时，找到显示名为My Test的选项，使用空格选中。

         总而言之，就是如果需要向系统内核中添加一个功能，那么首先定义一个配置项对应于这个功能，添加到特定的Kconfig文件中。然后在Makefile 里，定义这个配置项需要编译哪些文件。最后就可以通过make menuconfig或者直接修改.config来使能这个配置项。

         .config作为全局配置项的使能信息，存在于根目录中。里面内容基本上都是以下形式：

         CONFIG_XX_XX=y/n/m/0xFFFFFF/32/”XXXXXXX”

其实，.config就是将执行make menuconfig后，对配置项的修改保存到一个文件中而已。如果没有.config时，make menuconfig会按照默认值来显示。

三．配置的必要性

在下载linux内核的时候，应该注意到了linux内核一般都很大，大概有70-80MB。这么大的内核对于PC来说，可能不是很大，但是对于嵌 入式来说，那可就很大了。因为内核很大一部分都是常驻内存的，所以对于内存和硬盘来说，都是一种浪费。而且，内核中很大一部分也不需要被编译，比如 arch目录是表示不同平台的信息，由于我们烧写的内核只用于一种平台，那么其他的目录完全是不需要烧写到内核里的。这样就要求，一部分文件需要编译，一 部分文件不需要编译，这样就有了内核裁剪(配置)的需要了。而对于不同的配置方式，可能使用的手段是不同的，但是目的都是一样的，就是配置内核中需要编译 的文件。通过编译后，内核的大小基本上是2.5MB。

四．Kconfig语法

1. 基本构成

         基本构成包括五种，menu/endmenu，menuconfig，config，choice/endchoice，source。下面就对每种详细介绍：

(1)     menu/endmenu

menu的作用，可以理解成一个目录，menu可以把其中一部分配置项包含到一个menu中，这样有利于配置的分类显示。menu与endmenu是一组指令，必须同时出现。menu和endmenu中包含的部分就是子目录中的配置项。

比如，在init/Kconfig中24行(可能不同)显示为：

menu "General setup"

这样，就会生成一个目录，特征就是右侧会出现一个箭头，如图1中第一行。当点击确认键时，会进入这个菜单项，如图2。

图1

图2

(2)     menuconfig

menuconfig有点类似menu，但区别就在于menu后面多了一个config，这个menu是可以配置的，如图2中的第二行，前面比 menu类型多了一个方框，通过空格可以修改这个配置项的选中状态。而且从格式上来看，也是有区别的。格式如init/Kconfig中1131行：

menuconfig MODULES

bool "Enable loadable module support"config

if MODULES

xx

endif

也就是说，配置项是位于if和endif中。其中的部分就是MODULES子目录显示的内容。如果选中了MODULE，那么if和endif中的内容可以显示。如果没有定义，就只能进入一个空目录。 

(3)     config

config是构成Kconfig的最基本单元，其中定义了配置项的详细信息。定义的格式参考arch/arm/Kconfig中的第8行。

config ARM

         bool

         default y

         select xxxxxxxxxx

         help

           ???????????

可知，config需要定义名称，与menuconfig相同。这个名称不但用于裁剪内核中，还用于配置项之间的相互依赖关系中。

config的类型有5种，分别是bool(y/n)，tristate(y/m/n)，string(字符串)，hex(十六进 制)，integer(整数)。其中，需要特别介绍一下bool和tristate，bool只能表示选中和不选，而tristate还可以配置成模块 (m)，特别对于驱动程序的开发非常有用。

其他语法如下：

1)       prompt：提示，显示在make menuconfig中的名称，一般省略。下面两种写法相同。

a.       bool “Networking Support”

b.       bool

prompt “Networking Support”

2)       default：默认值

一个配置项可以有多个默认值，但是只有第一个被定义的值是有效的。

3)       depends on/requires：依赖关系

如果依赖的配置项没有选中，那么就当前项也无法选中。

4)       select：反向依赖

如果当前项选中，那么也选中select后的选项。

5)       range：范围，用于hex和integer

range A B表示当前值不小于A，不大于B

6)       comment：注释

(4)     choice/endchoice

choice的作用，多选一，有点像MFC中的Radio控件。参考arch/arm/Kconfig第205行。

choice

         prompt "ARM system type"

         default ARCH_VERSATILE

         ???????

         config ARCH_S3C2410

         bool "Samsung S3C2410, S3C2412, S3C2413, S3C2440, S3C2442, S3C2443"

         select GENERIC_GPIO

         select ARCH_HAS_CPUFREQ

         select HAVE_CLK

???????

         endchoice

显示的结果如图3，进入这一项后，显示结果如图4.

图3

图4

可见，choice有点类似于menu，是在子窗口里选择，但是不同的是子窗口中只能选择一项。在prompt后会显示当前选择项的名称。 

(5)     source

source只是将另外一个Kconfig文件直接复制到当前位置而已。但它的作用也是明显的，可以将这个系统贯穿在一起。从开始位置arch/arm/Kconfig，来将整个系统都作为配置型。 

五．配置分析

         当我们进入了linux源码的根目录时，输入make menuconfig。假设，此时根目录已经存在了.config，如果不存在，会自动生成。这时，在命令行显示如图5.

图5

显然，在执行make menuconfig时，会自动调用scripts/Kconfig/mconf arch/arm/Kconfig开始系统的配置，那么arch/arm/Kconfig就是配置的起点。这个文件会通过source指令来调用其他目录 下的Kconfig文件，从而完成整体配置。这样，arch/arm/Kconfig就可以理解成main函数，而source指令就有点类似于 include。可以按照上面的语法，来分析Kconfig文件。