Linux内核配置和编译原理 & menuconfigMakefile.config三者之间的关系

Posted 2021-09-28 代二毛

1、内核的配置体系

内核是高度可裁剪的，开发产品时根据产品的需求将无用的模块裁剪掉，也就是不要编译进内核，这样编译出来的内核体积小，节省内存，还可以节省性能。由此就需要条件编译，但是内核的可选编译模块太多了，必须要用一套编译体系来管理。我们可以这样类比来理解为什么内核需要一套编译体系来进行配置：当工程只有一个a.c，我们可以直接"gcc a.c"进行编译，但是有1000个源文件，用这种方法就不可行了，于是我们用Makefile进行编译；Makefile可以通过条件编译来让同一份代码在不同的平台上运行，假设代码编译的条件只用选两个平台(arm和下x86)，我们可以"make plat=arm"或者"make plat=x86"，那如果要条件编译的选项有上千个，同样的这样手工选择的方法也不可行，于是发明了一套编译体系来实现条件编译。总结：工程要管理的源文件太多，发明了Makefile；内核的Makefile要实现的条件编译太多，发明了一套编译体系；内核的配置体系由：Makefile、menuconfig、.config三部分构成。

2、内核配置和编译步骤

（1）确认Makefile：确认ARCH变量，比如ARCH=arm，表示编译ARM平台的内核，这个根据你用的soc选择；检查交叉编译工具链有没有设置对。如：CROSS_COMPILE ?= /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-
（2）make xxxx_defconfig：执行该语句后出现：configuration written to .config这句话就成功了。xxxx_defconfig是配置文件，指导编译内核，根据自己的硬件平台去选择，这句指令的作用就是生成.config文件，相当于"cp arch/xxx/configs/xxx_defconfig ./config",xxxx_defconfig是放在arch/平台名/configs下的。
(3)make menuconfig:会出现图形化的界面，可以在此界面配置内核，加载或者去除掉某些模块。
执行menuconfig可能出错的原因：屏幕太小，显示不了。解决方法就是全屏或者把字体调小；ncurses库没装，会有相关报错信息；

3、".config"文件

.config文件是一个隐藏文件，要用"ls -a"才能看见，默认是没有这个文件的，需要执行配置命令（make xxxx_defconfig）后才会生成。.config文件最初就是由xxxx_defconfig文件复制得来，里面全是配置项，以行为单位。每个配置项的格式都是CONFIG_xxx=x，每个配置项都可以在menuconfig中找到。CONFIG_xxx是配置项的名字，该配置项在menuconfig中的名字就是xxx，等号后面是配置的结果，可以是Y、N、M，Y代表编译连接此模块，N代表不编译此模块，M代表将该模块单独编译成.ko文件。
总结：.config文件最初由xxxx_defconfig文件复制得来，然后可以在menuconfig中做修改，最终Makefile会读取.config文件，里面的每个配置项都会指导内核的编译。

4、menuconfig详解

参考博客《Linux内核配置——menuconfig》。

5、Kconfig文件

参考博客《Linux内核配置——Kconfig文件》。

6、menuconfig、Makefile、.config三者之间的关系

6.1、Kconfig文件内容

config DM9000
	tristate "DM9000 support"
	depends on ARM || BLACKFIN || MIPS
	default y
	select CRC32
	select MII
	---help---
	  Support for DM9000 chipset.

	  To compile this driver as a module, choose M here.  The module
	  will be called dm9000.

6.2、.config文件

6.3、对应在menuconfig中

6.4、文件之间关系的解读

通过以网卡芯片DM9000的配置为例，讲解几个文件之间的联系。
(1).config文件默认在内核源码中是没有的，要先执行"make xxxx_defconfig"生成.config文件，这是对内核的初步配置。其中DM9000对应的名字是CONFIG_DM9000，等号后面的对DM9000的配置选项；
(2)执行"make menuconfig"，在menuconfig会读取.config和Kconfig，在menuconfig中可以找到DM9000配置项，可以再次选择；
(3)Kconfig中DM900的内容是.config和menuconfig内容的来源，仔细对比DM9000在三个文件中的名字，可以发现关联；
(4)关闭menuconfig后，会把改变过的选项写会到.config中；
(5)Makefile中，会去.config中读取每项配置，其中就包括CONFIG_DM9000，如果CONFIG_DM9000=y则将编译进内核，如果CONFIG_DM9000=n则不会编译，如果CONFIG_DM9000=m则单独编译成.ko文件；