Linux Kconfig及Makefile學習

Linux Kconfig及Makefile學習 (2011-03-01 09:40)

轉載自：http://blog.chinaunix.net/uid-20769502-id-147170.html

核心源碼樹的目錄下都有兩個文檔 Kconfig （2.4版本是Config.in）和Makefile。分布到各目錄的Kconfig構成了一個分布式的核心設定資料庫，每個Kconfig分別描述了所屬目錄來源文件相關的核心配置菜單。在核心配置make menuconfig時，從Kconfig中讀出菜單，使用者選擇後儲存到.config的核心配置文檔中。在核心編譯時間，主Makefile調用這個.config，就知道了使用者的選擇。

上面的內容說明了，Kconfig就是對應著核心的配置菜單。假如要想添加新的驅動到核心的源碼中，能夠修改Kconfig,這樣就能夠選擇這個驅動，假如想使這個驅動被編譯，要修改Makefile。所以，添加新的驅動時需要修改的文檔有兩種（注意不只是兩個）
*Kconfig
*Makefile

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Kconfig

1.先瞭解一下Kconfig的文法：
一個典型的核心配置菜單如下：
menu "Network device support"
config NETDEVICES
        bool "Enable Net Devices"
        depends on NET
        default y
       help
               This is help desciption。
...
endmenu
包含在menu/endmenu中的內容會成為Network device support的子功能表。每一個子功能表項都是由config來定義的。congfig下方的那些bool、depends on、default、help等為config的屬性，用於定義該功能表項目的類型、依賴項、預設值、協助資訊等。

2. 補充說明一下類型定義部分：
每個config功能表項目都要有類型定義: bool布爾類型、 tristate三態(內建、模組、移除)、string字串、 hex十六進位、 integer整型。
例如：
config HELLO_MODULE
bool "hello test module"
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（ ）。

3. 目錄層次迭代
在Kconfig中有類似語句：source "drivers/usb/Kconfig"
用來包含（或嵌套）新的Kconfig檔案，這樣便可以使各個目錄管理各自的配置內容，使不必把那些配置都寫在同一個檔案裡，方便修改和管理。

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Makefile

2.6核心的Makefile分為5個組成部分：
       1. 最頂層的Makefile
       2. 核心的.config設定檔
       3.   在arch/$(ARCH) 目錄下的體繫結構相關的Makefile
       4. 在s目錄下的 Makefile.* 檔案，是一些Makefile的通用規則
       5. 各級目錄下的大概約500個kbuild Makefile檔案

頂層的Makefile檔案讀取 .config檔案的內容，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檔案包含了所有用來根據kbuild Makefile 構建核心所需的定義和規則。

Kbuild Makefile
對於Makefiles的不同組成部分，有一些不同的文法規則。針對的對象也不同，對於大部分核心模組或裝置驅動的開發人員和使用者來說，最常接觸到的就是各層目錄下基於kbuild架構的kbuild Makefile檔案。Kbuild Makefile核心內容主要包括：

1.目標定義
目標定義就是用來定義哪些內容要做為模組編譯，哪些要編譯連結進核心。如：

obj-y += foo.o

表示要由foo.c或者foo.s檔案編譯得到 foo.o並連結進核心，而obj-m則表示該檔案要作為模組編譯。除了y，m以外的obj-x形式的目標都不會被編譯。而更常見的做法是根據.config檔案的CONFIG_ 變數來決定檔案的編譯方式（該變數如何起作用見文末另一篇文章的連結），如：
obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2.o

除了obj-形式的目標以外，還有lib-y library庫，hostprogs-y 主機程式等目標，但是基本都應用在特定的目錄和場合下。

2.多檔案模組的定義
最簡單的kbuild Makefile如上一節一句話的形式就夠了，如果一個模組由多個檔案組成，那麼稍微複雜一些，採用模組名加 –objs尾碼或者 –y尾碼的形式來定義模組的組成檔案。如以下例子：
obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2.o
ext2-y := balloc.o bitmap.o

或者寫成如-objs的形式：
obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2.o
ext2-objs := balloc.o bitmap.o

模組的名字為ext2，如果CONFIG_EXT2 的值是m，由balloc.o和bitmap.o兩個目標檔案最終連結產生ext2.o 直至ext2.ko檔案，如果CONFIG_EXT2的值是y，產生的 ext2.o將被連結進built-in.o最終連結進核心。

3.目錄層次的迭代
如下例：
obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2/

如果CONFIG_EXT2 的值為y或m，kbuild將會將ext2目錄列入向下迭代的目標中。

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模組的編譯

編譯模組的時候，你可以將模組放在代碼樹中，用Make modules的方式來編譯你的模組，
此時Makefile內容很簡單，例如：obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2.o 即可。

你也可以將模組相關檔案目錄放在代碼樹以外的位置，用如下命令來編譯模組：
make -C <path to kernel src> M=$PWD modules

‘-C’指定代碼樹的位置，M=$PWD 或 M=`PWD` 告訴kbuild回到目前的目錄來執行build操作。
當然，我們也可以為其寫一個Makefile，這裡介紹一個教通用的Makefile（2.6版本）：

# Makefile2.6
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
#kbuild syntax. dependency relationshsip of files and target modules are listed here.

obj-m := hello.o
hello-objs := hello.o  
else
PWD := $(shell pwd)
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
all:
$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions
endif

此例子驅動目錄叫做hello，實際中需要將下面的hello換成自己的目錄名稱。其中代碼樹路徑是自動擷取的。之後在目錄下直接執行make命令即可，不再用敲上面一大長串命令。

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在添加新驅動時，需要建立Kconfig、Makefile檔案，且需要修改父目錄Kconfig、Makefile這兩個檔案以便將自己的驅動包含進去。例子見：為Android核心添加新驅動，並添加到menuconfig菜單【實踐簡記】

在linux2.6.x/Documentation/kbuild目錄下有周詳的介紹有關kconfig、makefile的知識。