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.config、kconfig和Makefile的关系

 北漂之邬 2014-02-25
     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

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