.config、kconfig和Makefile的关系

     2013-03-05  10:27:43  luo

    当我们编写完一个驱动后，我们要把它以模块形式编译或者直接编译进内核时，需要修改相关文件，其中最重要的便是kconfig ,makefile。
主要是分析一下三者之间的关系，然后就其语法简要的谈一下。
    当我们在内核源码目录下执行make （或者make menuconfig等命令）命令时，实际上是根据makefile 来进行编译的。
    在mini2440开发板上编写了一个按键控制led灯的驱动。文件名为buttons_leds.c属于字符驱动，因此在/driver/char/目录下的makefile部分最后添加一行
obj-$(CONFIG_BUTTONS_LEDS)      += buttons_leds.o

如下：
obj-y += mem.o random.o tty_io.o n_tty.o tty_ioctl.o  tty_ldisc.o tty_buffer.o tty_port.o
obj-$(CONFIG_BFIN_JTAG_COMM) += bfin_jtag_comm.o
obj-$(CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS) += consolemap.o consolemap_deftbl.o
obj-$(CONFIG_HW_CONSOLE) += vt.o defkeymap.o
obj-$(CONFIG_AUDIT) += tty_audit.o
obj-$(CONFIG_BUTTONS_LEDS)    += buttons_leds.o

其中第一行obj-y  中的y表示编译进内核，而obj-$(CONFIG_BUTTONS_LEDS)  中CONFIG_BUTTONS_LEDS则表示一个变量，类似于我们C语言中的变量，用$( )来表示，它一般可以取三种值y ,m ,n。y表示编译进内核，而m则表示以模块的方式进行编译，n表示不编译进内核。obj-y    += 等号后面的.o后缀文件则是由该目录下的对应名称的.c文件编译而来。
上面CONFIG_BUTTONS_LEDS 变量的取值则是通过.config 文件来集中赋值的。
.config部分内容如下

# Character devices
#
CONFIG_VT=y
CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS=y
CONFIG_VT_CONSOLE=y
CONFIG_HW_CONSOLE=y
# CONFIG_VT_HW_CONSOLE_BINDING is not set
# CONFIG_DEVKMEM is not set
CONFIG_MINI2440_HELLO_MODULE=m
 
CONFIG_BUTTONS_LEDS=m

CONFIG_LEDS_MINI2440=m
CONFIG_MINI2440_BUTTONS=m
CONFIG_MINI2440_BUZZER=y
CONFIG_MINI2440_ADC=y
# CONFIG_SERIAL_NONSTANDARD is not set

    从上面几行我们可以看到，在makefile里面的变量都是在.config中赋值的。当我们在源代码目录下输入make命令时，都是默认从.config中读入。
    因此，在输入make之前，用ls  -a 查看一下是否有该文件。对于只包含几个文件的工程来说，手动写.config和makefile并不是一件很难的事情，但如果是一个包含有几百个文件的项 目来说，则是一件比较困难的事情。可以用autoconf来自动生成.config，automake来制作makefile。看起来问题是解决的，但实 际上，这种做法缺乏一定的灵活性，不能实现按需定制的要求。如果要添加或删掉某个驱动，将要在.config文件中找到相应的项进行修改。非常的不方便。 因此，便出现了kconfig。
    当我们在内核源码目录下输入make menuconfig时，出现如下内容：

.config - Linux Kernel v2.6.32.2 Configuration
──────────────────────────────────────────────

┌──────────Linux Kernel Configuration────────────────────┐
│  Arrow keys navigate the menu.  <Enter> selects submenus --->.  Highlighted letters are  hotkeys.  Pressing <Y> includes, <N> excludes, <M> modularizes features.  Press <Esc>  to exit, <?> for Help, </> for Search.  Legend: [*] built-in  [ ] excluded  <M> module < > module capable                                                                             
│ ┌───────────────────────────────────────────┐
│ │             General setup  --->                                                      │
│ │         [*] Enable loadable module support  --->                                     │
│ │         -*- Enable the block layer  --->                                             │
│ │             System Type  --->                                                        │
│ │             Bus support  --->                                                        │
│ │             Kernel Features  --->                                                    │
│ │             Boot options  --->                                                       │
│ │             CPU Power Management  --->                                               │
│ │             Floating point emulation  --->                                           │
│ │             Userspace binary formats  --->                                           │
│ │             Power management options  --->                                           │
│ │         [*] Networking support  --->                                                 │
│ │             Device Drivers  --->                                                     │
│ │             File systems  --->                                                       │
│ └─────────┴(+)───────────────────────────────│
├────────────────────────────────────────────┤
│                              <Select>    < Exit >    < Help >                          │
└────────────────────────────────────────────┘

    它是通过读取在内核源码目录下的Kconfig文件来配置的。
    在/drivers/char/下的目录kconfig部分内容如下：

config DEVKMEM
        bool "/dev/kmem virtual device support"
        default y
        help
          Say Y here if you want to support the /dev/kmem device. The
          /dev/kmem device is rarely used, but can be used for certain
          kind of kernel debugging operations.
          When in doubt, say "N".

config MINI2440_HELLO_MODULE
        tristate "Mini2440 module sample"
        depends on MACH_MINI2440
        default m if MACH_MINI2440
        help
          Mini2440 module sample.

config BUTTONS_LEDS
        tristate "Mini2440 button  and leds sample"
        depends on MACH_MINI2440
        default m if MACH_MINI2440
        help
          Mini2440  button and leds  module sample.

    其具体语法格式说明如下：
    config关键字是一个新的配置选项的入口，其后的选项MINI2440_HELLO_MODULE 省略了CONFIG。完整的表示为CONFIG_MINI2440_HELLO_MODULE,也即是当我们将该选项设置成y时，它将自动的将 .config的CONFIG_MINI2440_HELLO_MODULE=m改写成CONFIG_MINI2440_HELLO_MODULE=y。
    紧接着的是菜单的属性最主要的有2种tristate ,boolean 。
    tristate表示三态：编译进内核（y)，编译成模块(m)，不编译(n)。
    boolean 主要有两种y或n。
    depend则表示依赖项。
    default缺省的编译选项，m表示默认该文件表示以模块方式编译。
    后面的help是帮助信息，当我们选中help菜单时就可以看见，它不是必需的。
    随着操作系统升级，编译选项达到几千个。对于一般人来说，要搞清每一个选项是很困难的，一般很多选项都是默认的。

    总的来说，三者之间的关系如下：当我们在内核源码目录下输入make menuconfig时，在出现的菜单界面中选择一项时，它会自动更新.config相应项的值。如果我们没有选择，则会在.config问下插入一行注释。类似于# CONFIG_SERIAL_NONSTANDARD is not set，当我们输入make时，根据makefile文件来编译，makefile文件中的变量值则由.config来进行赋值操作。仅仅只在 kconfig中添加选项，只会在菜单界面中显示，即使此时选择y或m，也不会编译文件。还需要在makefile文件中按照规定添加相应行才能进行编 译。简单图解如下：
    kconfig--->.config--->makefile