Linux 内核树：Makefile & Kconfig

 Linux 内核树：Makefile & Kconfig 2012-03-19 21:39:05

分类： LINUX

在linux源码的每个目录下，几乎包含了Kconfig，Makefile两个文件。这两个文件是为了控制内核的配置与编译。例如，个人写的驱动程序要加入内核，就需要修改这两个文件。

一、原理流程：
Kconfig：
     每个Kconfig分别描述了所属目录源文档相关的内核配置菜单。在执行内核配置make menuconfig时，从Kconfig中读出菜单，用户选择后保存到.config的内核配置文档中。在内核编译时，主Makefile调用这 个.config，就知道了用户的选择。这个内容说明了，Kconfig就是对应着内核的每级配置菜单。
     如果在顶层的Makefile的ARCH，配成了ARCH=mips。那么在make menuconfig 的时候接着去解析第一个Kconfig是arch/mips/Kconfig。从而形成了make menuconfig 产生的最开始菜单。
Makefile：
      Makefile 会跟据.config所配置的宏是y，n，m选项进行编译。形如：
      obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o
      CONFIG_FOO的值在.config中，值为y，表示编译进去内核，值为m，表示以模块的方式编译。

二、Makefile
1、编译目标与编译方式：
驱动有两种方式加入内核：一是编译进去内核，二是以模块的加载。
例如：
obj-y += test.o
意思为编译test.c文件，编译成test.o文件，并链接进去内核。
Obj-m += test.o
意思位编译test.c文件，编译成test.o文件，但是作为模块编译。

内核一般采用的方式是根据.config文件的CONFIG_变量来确定文件的编译方式。如：
obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
那么要看.config文件中CONFIG_ISDN的值。如果值为y。相当于：
ojb-y += isdn.o 
其他的类似。
注意：在Kconfig中，关键字config XXX 在生成的宏中，加上CONFIG_前缀。将得到CONFIG_XXX

2、多文件模块的定义。
多文件模块意思是一个模块由多个文件组成。
方式一：模块名加上-y的后缀的形式来定义模块。如下面的例子：
obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2.o
ext2-y := balloc.o bitmap.o
ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o
模块的名称是ext2,由balloc.o和bitmap.o两个目标文件最终链接生成ext2.o。直至ext2.ko文件，是否包括xattr.o取 决与内核的配置文件的配置情况。如果CONFIG_EXT2_FS的值为y。在此过程中生成的ext2.o将被链接进built-in.o最终链接内核。
注意：kbuild Makefile所在的目录中不能再包含和模块名相同的源文件如ext2.c/ext2.s。

方式二：模块名加上-objs的后缀。
如下面的例子：
obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o
isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o

3、目录层次迭代
内核源码中，目录下还有子目录……有着多个层次的目录。目录迭代就是上一层的目录，能够跟据一定的条件，去找到子目录下的Makefile，然后根据子目录的Makefile的情况进行配置。
例子：
obj-$(CONFIG_ISDN) += ext2/
当CONFIG_ISDN为y或者是为m的时候。会找到ext2/目录下的Makefile。根据这个Makefile的配置情况进行当前目录编译。

三、Kconfig
当配置内核的时候。如常用的make menuconfig的时候。出现的配置目录，就是根据各级的Kconfig内容，呈现的结果。
如：把顶层目录的Makefile的ARCH的值设定为mips（ARH := mips），那么，首先去解释arch/mips/Kconfig这个文件。至于为什么找到这个文件，以后再做解释。
下面的mips的讲解，主要是以mips为例子。
1、主菜单入口。
主菜单的关键字是mainmenu。
查看arch/mips/Kconfig文件，找到mainmenu关键字。如下：
mainmenu "Linux/MIPS Kernel Configuration"
这个在make menuconfig 后的题目显示。如下图：

2、菜单结构。
（1）在主菜单下面可以有多层的菜单。由menu 开始和 endmenu结尾表示。
（2）菜单本身显示出来并没有配置的内容，只是有一个箭头，指向菜单的所包括的配置。如上图所示。
例子：
arch/mips/Kconfig中。
Menu "Machine selection"
……
endmenu
（3）菜单依赖。
例子：
menu “Network device support”
    depends on NET
config NETDEVICES
……
endmmenu
所处于”menu”和”endmenu”之间的菜单入口都会成为“Network device support”的配置菜单。而且，所有的子菜单选项都会继承父菜单的依赖关系。
比如：“Network device support” 对“NET”的依赖被加到了配置选项NETDEVICES的依赖列表中。

3、迭代包含
迭代包含的意思是，在一个Kconfig中由用到了子目录下的Kconfig。关键字source完成了这个功能。
注意：source 后面跟着的是相对内核源码根目录的路径，无论是在哪个子目录下。例如：
source "drivers/Kconfig"
只是在当前位置简单的打开了这个路径下的文件Kconfig，该有什么的还是什么。上面的例子看到的效果如上图所示。

4、配置菜单
例子：
config MODVERSIONS
    bool “Set version information on all module symbols”
    depends on MODULES
    help
    Usually, modules have to ……
“config” 关键字定义新的配置选项。
之后的几行定义了该配置选项的属性，配置选项的属性包括类型，数据范围，输入提示，依赖关系（以及反依赖关系），帮助信息和默认值等等。
（1）在config后面的就是配置的选项。这个加上前缀CONFIG_，如上面的会是CONFIG_MODVERSIONS。这个值会在.config文件中有值。在当前目录下的Makefile有引用。
（2）每个配置选项都必须指定类型，类型包括bool，tristate, string, hex和int。常用的为bool（Y or N）， tristate（Y or N or M）
（3）prompt提示
bool “Networking support”
与
bool
prompt “Networking support”
是等价的。

（4）依赖关系
1）default [if ]
只有第一个被定义的值是可用的，如果用户不设置的选项，配置选项就是默认值。
2）depend on (或者requires) 
3）如下两个脚本是等价的：
脚本1：
bool “foo” if BAR
default y if BAR
脚本2：
depend on BAR
bool “foo”
default y
（5）help就是提示说明。
help （---help---）
……


5、依赖和反向依赖，depends on(requires) 和select 的作用是什么呢？
依赖：
譬如：GMAC属于千兆网卡，如果一个设备原来是不需要网络的，那么可以在上一层有一个控制整个网络编译的，如果没选上，那么全部的网络设备都不编译了。
形如：
config GMAC
bool “GMAC support”
default y
depends on NET

意思是说，只有NET被配置的时候，GMAC才是可见的。
本质上来说是一个设定了一个上限（y最高，m中间，n最低）
可以理解为：当NET
选上时候，GMAC是
可选的。
当NET选为模块编译时，GMAC可以选为模块，或者是不选。
当NET选为编译进去内核时候，GMAC可以选为编译进去内核，模块编译，或者是不编译。

反向依赖：
例子：
config GMAC
bool “GMAC support”
select MII

加入GMAC选上的时候，必须MII（媒体独立接口）也要用到，必须选上。也就是GMAC设定了MII的下限。
可以理解为：
当GMAC选择N的时候，MII可以选择N，Y，M
当GMAC选择M的时候，MII可以选择为Y，M
当GMAC选择Y的时候，MII可以选择Y

6、多选一
在有些情况下需要用到多选一，譬如，内存管理中，页的大小，可以选择4kb，8kb，16kb，但是只能是其中一个。
如下面的例子：
choice 
        prompt "mul div"
        default TEST_MUL

config TEST_MUL
        bool "config test mul"
        select TEST_SUM

config TEST_DIV
        bool "config test div"

endchoice


7、if的作用，如下面配置代码：
config  NET
    bool “support NET”
    default y
    ---help---
    “support net”

if NET

config  AAA
    ……
config  BBB
    ……
endif

那么只有NET被选中的情况下，才出现AAA，BBB可以被选择