Kconfig 和 Kbuild

Posted 2022-11-29 Li-Yongjun

文章目录

• • Kconfig、Makefile、.config 关系
  • Kconfig
  • Kbuild
  • .config.old
  • 示例
  • 方式一
  • 方式二
  • 方式三
  • 方式四
  • 方式五

Kconfig、Makefile、.config 关系

Linux kernel 的目录结构下一般都会存在 Kconfig 和 Makefile 两个文件，分布在各级目录中的 Kconfig 构成了一个分布式的内核配置数据库。每个 Kconfig 分别描述了所属目录源文件相关的内核配置菜单。
在执行 make menuconfig 时，从 Kconfig 中读出内核配置菜单，用户配置完后保存为 .config。
内核在编译时，主 Makefile 调用 .config，就知道用户对内核做了哪些配置。
简单来说：
Kconfig 是饭店菜单，Makefile 是菜谱，.config 是用户在菜单上的勾选。
make 这个自动炒菜机，挑选 .config 中勾选的菜，根据 Makefile 菜谱进行炒菜，一切顺利的话，一道道菜肴就做好了。

Kconfig

构建内核的第一步始终是配置。Kconfig 有助于内核高度模块化和定制化。Kconfig 为用户提供了许多配置目标：

其中，menuconfig 是这些目标中最受欢迎的一个。一些目标有 GUI （为了方便用户），而大多数没有。与 Kconfig 相关的工具和源代码主要位于 scripts/kconfig/ 下。这里有几个主程序，包括 conf、mconf 和 nconf。除了 conf 之外，每个都负责一个基于 GUI 的配置目标，因此，conf 处理大多数目标。
从逻辑上讲，Kconfig 的基础结构有两部分：一部分实现一种新语言来定义配置项（参见内核源代码下的 Kconfig 文件），另一部分解析 Kconfig 语言并处理配置操作。
大多数配置目标具有大致相同的内部过程（如下所示）：

请注意，所有配置项都具有默认值。
第一步读取源代码根目录下的 Kconfig 文件，构建初始配置数据库；然后它根据如下优先级读取现有配置文件来更新初始数据库：

1. .config
2. /lib/modules/$(shell,uname -r)/.config
3. /etc/kernel-config
4. /boot/config-$(shell,uname -r)
5. ARCH_DEFCONFIG
6. arch/$(ARCH)/defconfig

如果你通过 menuconfig 进行基于 GUI 的配置或通过 oldconfig 进行基于命令行的配置，则根据你的自定义更新数据库。最后，该配置数据库被转储到 .config 文件中。

Kbuild

组件式构建,称为递归 make，是 make 管理大型项目的常用方法。Kbuild 是递归 make 的一个很好的例子。
通过将源文件划分为不同的模块/组件，每个组件都由其自己的 makefile 管理。当开始构建时，顶级 makefile 以正确的顺序调用每个组件的 makefile，构建组件，并将它们收集到最终的执行程序中。

.config.old

.config.old 为上一次的 .config 的内容

示例

$ tree
.
├── dinner.c
├── dinner.h
├── eat.c
├── include
│   ├── config
│   └── generated
├── Kconfig
├── Makefile
└── scripts
    ├── conf
    └── mconf

Kconfig

mainmenu "Kbuild Test Configuration"

menu "EAT_WHATE"
	config BREAKFAST
    default y
	tristate "have breakfast"
	
	config LUNCH
    default y
	bool "have a good lunch"
	
	config DINNER
	bool "eat dinner"
help
	this is a test
endmenu

Makefile

TARGET=eat

-include ./include/config/auto.conf

LDFLAGS= -I./include/generated

obj-y := eat.c
obj-$(CONFIG_DINNER) += dinner.c

all: $(TARGET)
$(TARGET): $(obj-y) FORCE
	gcc $(LDFLAGS) -o $@ $(obj-y)

defconfig:
	./scripts/conf Kconfig
	./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

allyesconfig:
	./scripts/conf -s --allyesconfig Kconfig
	./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

allnoconfig:
	./scripts/conf -s --allnoconfig Kconfig
	./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

alldefconfig:
	./scripts/conf -s --alldefconfig Kconfig
	./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

menuconfig:
	./scripts/mconf Kconfig
	./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

clean:
	-rm $(TARGET)
	-rm ./include/config/* ./include/generated/*
	-rm .config .config.old

PHONY +=FORCE
FORCE:

.PHONY: $(PHONY)

dinner.c

// dinner.c
#include <stdio.h>

void dinner(void)

    printf("eat dinner\\n");

dinner.h

// dinner.h
void dinner(void);

eat.c

// eat.c
#include <stdio.h>
#include "autoconf.h"
#include "dinner.h"

void main()

#ifdef CONFIG_BREAKFAST
    printf("have breakfast\\n");
#endif

#ifdef CONFIG_LUNCH
    printf("have a good lunch\\n");
#endif

#ifdef CONFIG_DINNER
    dinner();
#endif

conf 和 mconf 是从 kernel 源码目录 scripts/kconfig 中拷贝过来的
include、config、generated 目录要事先创建好

方式一

make menuconfig

保存后生成 .config

#
# Automatically generated file; DO NOT EDIT.
# Kbuild Test Configuration
#

#
# EAT_WHATE
#
CONFIG_BREAKFAST=y
CONFIG_LUNCH=y
# CONFIG_DINNER is not set

然后再执行 make

$ make
gcc -I./include/generated -o eat eat.c

运行

$ ./eat 
have breakfast
have a good lunch

方式二

除了可以使用 make menuconfig 进行图形化界面配置，还可以使用 make defconfig 进行命令行界面配置

$ make defconfig 
./scripts/conf Kconfig
*
* Kbuild Test Configuration
*
*
* EAT_WHATE
*
have breakfast (BREAKFAST) [Y/n] Y
have a good lunch (LUNCH) [Y/n] Y
eat dinner (DINNER) [N/y/?] Y
#
# configuration written to .config
#
./scripts/conf -s --silentoldconfig Kconfig

生成 .config

#
# Automatically generated file; DO NOT EDIT.
# Kbuild Test Configuration
#

#
# EAT_WHATE
#
CONFIG_BREAKFAST=y
CONFIG_LUNCH=y
CONFIG_DINNER=y

编译

$ make
gcc -I./include/generated -o eat eat.c dinner.c

运行

$ ./eat 
have breakfast
have a good lunch
eat dinner

方式三

make allyesconfig && make

方式四

make allnoconfig && make

方式五

make alldefconfig && make