Nuttx的配置和編譯

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                                                     Nuttx的配置

Nuttx配置系統是由kconfig ，makefile和組態工具組成。

核心的Makefile分為5個組成部分：      

Makefile                             最頂層的Makefile
.config                                核心的當前配置文檔，編譯時間成為定層Makefile的一部分
arch/$(ARCH)/Makefile        和體繫結構相關的Makefile
s/ Makefile.*                       一些Makefile的通用規則
kbuild Makefile                    各級目錄下的大概約500個文檔，編譯時間根據上層Makefile傳下來的宏定義和其他編譯規則，將原始碼編譯成模組或編入核心
頂層的Makefile文檔讀取 .config文檔的內容，並總體上負責build核心和模組。Arch Makefile則提供補充體繫結構相關的資訊。 s目錄下的Makefile文檔包含了任何用來根據kbuild Makefile 構建核心所需的定義和規則。。（其中.config的內容是在make menuconfig的時候，通過Kconfig文檔配置的結果。）

在Nuttx中，Makefile的分類樹如下：

`        |<--.config         |         |                 |<--.config         |                 |<--tools/Config.mk         |<--Makefile.unix-|Makefile-|                 |             |<--.config         |                 |<--Make.defs-|<--tools/Config.mk         |                               |<--arch/arm/src/armv7-m/Toolchain.defs         |         |<--Makefile.win-（略）

各級子目錄下的 Makefile、 Make.defs 和 Make.dep 並不是通過 include 包含的，而是在執行 Makefile 檔案中的 make 命令時調用的。

NuttX 的主 Kconfig 檔案是 nuttx/Kconfig。主 Kconfig 檔案調用各級子目錄的 Kconfig 檔案和應用程式目錄的 Kconfig 檔案，形成樹狀關係。菜單按照樹狀結構組織，主菜單下有子功能表，子功能表還有子功能表或者配置選項。每個選項可以有依賴關係，這些依賴關係用於確定它是否顯示。只有被依賴項的父項已經選中，子項才會顯示。

注意：

nuttx/.config 是預設的 .config 檔案。從 nuttx/config/<板卡>/<目標配置>/defconfig 複製而來

nuttx/Make.defs：從 nuttx/config/<板卡>/<目標配置>/Make.defs 複製而來。

在 nuttx 目錄下執行 make menuconfig 命令，讀取預設的 .config 檔案，調出基於文本菜單的配置介面，退出配置介面時選<Yes>儲存，在 nuttx 目錄下產生新的 .config 檔案。

比如，我編寫了mytest.c的檔案，這裡不關心mytest.c的內容。如果想把mytest.c編譯到核心中，需要按照以下的步驟來完成。

1)       將test.c放到任何一個目錄中，這個目錄只要求已存在Kconfig和Makefile中，比如源碼根目錄/arch/arm/目錄中。

2)       在這個目錄的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來選中。

或者在執行make menuconfig時，找到顯示名為My Test的選項，使用空格選中。

         總而言之，就是如果需要向系統核心中添加一個功能，那麼首先定義一個配置項對應於這個功能，添加到特定的Kconfig檔案中。然後在Makefile裡，定義這個配置項需要編譯哪些檔案。最後就可以通過make menuconfig或者直接修改.config來使能這個配置項。

補充：

defconfig的文法如下：
# STM32 Peripheral Support
# CONFIG_STM32_ADC1 is not set
# CONFIG_STM32_SPI1 is not set
   CONFIG_STM32_USART1=y
# CONFIG_STM32_USART2 is not set

加入要增加GPIO的驅動。首先需要修改Kconfig.

配置順序
基本的配置順序是由下而上：

• 選擇構建環境
• 選擇處理器
• 選擇板卡
• 選擇支援的外設
• 配置裝置驅動
• 配置應用程式選項

對建立新的配置來說，這是相當正確的方向，但對修改現有的配置來說則不合適。

在執行make menuconfig時，要記住一些重要的配置選項，例如在配置nuttx時，記住應用程式的入口地址的選擇。

因為 all 目標是預設目標，所以執行無參數的 make 命令即為編譯 all 目標，首先會嘗試編譯 context 目標，其中,根據 .config 檔案產生 config.h，有許多 C 檔案包含了 config.h，以獲得使用者配置。注意其中的2個目錄軟連結，下文會用到：

$(ARCH_SRC)/board：
    將 nuttx/configs/shenzhou/src 目錄連結到 nuttx/arch/arm/src/board 目錄。

$(ARCH_SRC)/chip：
    將 nuttx/arch/arm/src/stm32 目錄連結到 nuttx/arch/arm/src/chip 目錄。

但是因為在安裝 buildroot 時已經執行過一次 make context，而且執行 make clean 也不會刪除 context 目標所產生的檔案，所以這一步沒做任何事。

Kconfig文法

1. 基本構成

         基本構成包括五種，menu/endmenu，menuconfig，config，choice/endchoice，source。下面就對每種詳細介紹：

(1)     menu/endmenu

menu的作用，可以理解成一個目錄，menu可以把其中一部分配置項包含到一個menu中，這樣有利於配置的分類顯示。menu與endmenu是一組指令，必須同時出現。menu和endmenu中包含的部分就是子目錄中的配置項。

比如，在init/Kconfig中24行(可能不同)顯示為：

menu "General setup"

這樣，就會產生一個目錄，特徵就是右側會出現一個箭頭，1中第一行。當點擊確認鍵時，會進入這個功能表項目，2。

圖1

圖2

(2)     menuconfig

menuconfig有點類似menu，但區別就在於menu後面多了一個config，這個menu是可以配置的，2中的第二行，前面比menu類型多了一個方框，通過空格可以修改這個配置項的選中狀態。而且從格式上來看，也是有區別的。格式如init/Kconfig中1131行：

menuconfig MODULES

bool "Enable loadable module support"config

if MODULES

xx

endif

也就是說，配置項是位於if和endif中。其中的部分就是MODULES子目錄顯示的內容。如果選中了MODULE，那麼if和endif中的內容可以顯示。如果沒有定義，就只能進入一個空目錄。 

(3)     config

config是構成Kconfig的最基本單元，其中定義了配置項的詳細資料。定義的格式參考arch/arm/Kconfig中的第8行。

config ARM

         bool

         default y

         select xxxxxxxxxx

         help

           ???????????

可知，config需要定義名稱，與menuconfig相同。這個名稱不但用於裁剪核心中，還用於配置項之間的相互依賴關係中。

config的類型有5種，分別是bool(y/n)，tristate(y/m/n)，string(字串)，hex(十六進位)，integer(整數)。其中，需要特別介紹一下bool和tristate，bool只能表示選中和不選，而tristate還可以配置成模組(m)，特別對於驅動程式的開發非常有用。bool 類型的只能選中或不選中，顯示為[ ]; tristate類型的功能表項目多了編譯成核心模組的選項，顯示為< > , 假如選擇編譯成核心模組，則會在.config中產生一個 CONFIG_HELLO_MODULE=m的配置，假如選擇內建，就是直接編譯成核心影響，就會在.config中產生一個 CONFIG_HELLO_MODULE=y的配置. hex十六進位類型顯示為（ ）。

Kconfig  中變數的取值類型

      Kconfig 中變數取值類型總共有5種。其中做常見的是tristate 和 bool ，分別對應於make meuconfig 配置介面中< > 和 [ ]選項。

（1）tristate ：可取y  、n 、m。

（2）bool (其為tristate的變體) ：可取 y 、n

（3）string ：取值為字串，如：CONFIG_CMDLINE = "root =/dev/hdal   ro  init = /bin/bash  console =ttySAC0  "

（4）hex （其為string的變體）：取值為十六進位資料，如：CONFIG_VECTORS_BASE =0xffff0000.

（5）int （其為string的變體）：取值為十進位資料，如：CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS=4096

其他文法如下：

1)       prompt：提示，顯示在make menuconfig中的名稱，一般省略。下面兩種寫法相同。

a.       bool “Networking Support”

b.       bool

prompt “Networking Support”

2)       default：預設值

一個配置項可以有多個預設值，但是只有第一個被定義的值是有效。

3)       depends on/requires：依賴關係

如果依賴的配置項沒有選中，那麼就當前項也無法選中。

4)       select：反向依賴

如果當前項選中，那麼也選中select後的選項。

5)       range：範圍，用於hex和integer

range A B表示當前值不小於A，不大於B

6)       comment：注釋

(4)     choice/endchoice

choice的作用，多選一，有點像MFC中的Radio控制項。參考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

顯示的結果3，進入這一項後，顯示結果4.

圖3

圖4

可見，choice有點類似於menu，是在子視窗裡選擇，但是不同的是子視窗中只能選擇一項。在prompt後會顯示當前選擇項的名稱。 

(5)     source

source只是將另外一個Kconfig檔案直接複製到當前位置而已。但它的作用也是明顯的，可以將這個系統貫穿在一起。從開始位置arch/arm/Kconfig，來將整個系統都作為配置型。 

五．配置分析

         當我們進入了linux源碼的根目錄時，輸入make menuconfig。假設，此時根目錄已經存在了.config，如果不存在，會自動產生。這時，在命令列顯示5.

顯然，在執行make menuconfig時，會自動調用scripts/Kconfig/mconf arch/arm/Kconfig開始系統的配置，那麼arch/arm/Kconfig就是配置的起點。這個檔案會通過source指令來調用其他目錄下的Kconfig檔案，從而完成整體配置。這樣，arch/arm/Kconfig就可以理解成main函數，而source指令就有點類似於include。可以按照上面的文法，來分析Kconfig檔案。

 

Nuttx的配置和編譯