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嵌入式 Linux开发Kernel移植（二）——kernel内核配置和编译

2019-07-12 14:59发布

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嵌入式 Linux开发Kernel移植（二）——kernel内核配置和编译

    本文选择linux 2.6.35.7版本kernel进行实践。

一、linux kernel源码目录分析

Kbuild，Kernel Build，管理内核编译的文件Makefile，kernel工程的Makefile。arch，体系架构，arch目录下的子目录存放的是不同种类的架构block，块设备，一般是存储设备，存放的块设备管理的相关代码crypto，加密相关，存放加密算法实现代码Documentation，说明文档drivers，设备驱动模块，存放各种设备类型驱动模块firmware，固件fs，文件系统，子目录存放各种文件系统include，头文件，子目录存放通用的各种模块的头文件init，kernel启动时初始化的代码ipc，进程间通信机制的代码kernel，kernel本身的代码lib，通用的库函数mm，内存管理net，网络协议栈，子目录存放各种网络协议scripts，辅助对kernel进行配置编译的脚本security，kernel安全机制相关的代码sound，音频相关的代码tools，工具相关usr，kernel启动相关virt，虚拟机相关

二、kernel的配置体系

    Linux kernel的配置体系由三部分构成，分别是：    Makefile：分布在 Linux 内核源代码根目录及各层目录中，定义Linux kernel的编译规则，依据.config中定义的CONFIG_xxxx=xxxxx确定xxx以何种方式编译进kernel。    Kconfig：配置选项的文件，各个子目录下的Kconfig定义了子目录的功能模块的配置选项。    配置工具：配置命令解释器（对配置脚本中使用的配置命令进行解释）和配置用户界面（提供基于字符界面、基于Ncurses 图形界面以及基于Xwindows图形界面的用户配置界面，各自对应于make config、make menuconfig和make xconfig）。通过对配置工具选项进行配置后生成配置文件.config，.config文件决定Kconfig中的配置项是否编译进入kernel。

1、工程Makefile的修改

ARCH?= armCROSS_COMPILE?= arm-linux-

2、配置文件.config文件的生成

A、默认配置文件的加载：make xxx_defconfig:  HOSTCC  scripts/basic/fixdep  HOSTCC  scripts/basic/docproc  HOSTCC  scripts/basic/hash  HOSTCC  scripts/kconfig/conf.o  HOSTCC  scripts/kconfig/kxgettext.o  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.tab.c  SHIPPED scripts/kconfig/lex.zconf.c  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.hash.c  HOSTCC  scripts/kconfig/zconf.tab.o  HOSTLD  scripts/kconfig/confarcharmconfigs目录下的相应开发板的xxxx_defconfig文件

3、配置工具的使用

A、配置工具的使用方式        make config（基于文本的最为传统的配置界面，不推荐使用）        make menuconfig （基于文本菜单的配置界面，需要安装ncurse）        make xconfig （基于QT的图形配置界面，要求QT被安装）        make gconfig （基于GTK+的图形配置界面，要求GTK+被安装）        make oldconfig （以现有的.config文件为基础来更新当前配置）        make silentoldconfig （与oldconfig相同，但不输出任何信息）        make randconfig （创建新的配置文件，其中包括所有配置选项的随机答案）        make defconfig （创建新的配置文件，其中包括所有配置选项的默认答案）        make allmodconfig （创建新的配置文件，尽可能地将选项配置成默认模块）        make allyesconfig （创建新的配置文件，将所有选项配置成yes）        make allnoconfig （创建新的配置文件，将所有选项配置成no，即最小化的配置）    以上make xxconfig使用方式中make menuconfig最为常用，使用说明如下：    make menuconfig：        scripts文件夹存放的是跟make menuconfig配置界面的图形绘制相关的文件，执行make     menuconfig命令出时:  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/checklist.o  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/inputbox.o  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/menubox.o  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/textbox.o  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/util.o  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/yesno.o  HOSTCC  scripts/kconfig/mconf.o  HOSTLD  scripts/kconfig/mconf  scripts/kconfig/mconf  arch/arm/Kconfig        mconf表示是menuconfig的解析程序，mconf解析处理arch/arm/Kconfig文件，最终mconf会把用户的选择保存到Linux源码树顶层目录的.config文件中。    xxconfig文件实际是开发板厂商移植的kernel的推荐配置，实际开发中可以根据开发板厂商提供的kernel的xxconfig结合产品需求进行剪裁配置，得到需要的kernel配置，即通过make menuconfig进行配置裁剪。archarmKconfig用于生成整个配置界面选项（Kconfig是整个linux配置机制的核心），是配置界面的主菜单界面，经过设置、修改的选项的选择结果保存在根目录下的.config文件中。退出时，menuconfig会检查是否修改了配置选项，如果修改了配置选项会提示保存，否则会直接退出。保存时会将修改过的配置选项写入.config文件中。    B、Kconfig文件配置项的格式menu/endmenu：可以将一部分配置选项分类为一个目录menu，menu与endmenu是一组指令，必须同时使用。menu和endmenu中包含的部分就是子目录中的配置项。menuconfig：menuconfig是可以配置的目录menu，即可以修改menu选中或排除config：config是构建Kconfig的基本单元，config的类型有5种，分别是bool(y/n)，tristate(y/m/n)，string(字符串)，hex(十六进 制)，integer(整数)。tristate三种选项配置bool两种选项配置depends on/requires依赖于的配置项，如果依赖的配置选项没有选中，则当前选项也无法选中---help---help信息select反向依赖配置选项，如果当前选项选中，则也会自动选中select后的选项。default选项默认值，可以有多个，但只有第一个定义的值有效range：范围，用于hex和integer，range A B表示当前值不小于A，不大于Bcomment：注释choice/endchoice：多选一source：将子目录的Kconfig引入到当前位置    C、Kconfig文件添加功能选项实例    menuconfig：    menuconfig NETDEVICES    default y if UML    depends on NET    bool "Network device support"    ---help---      You can say N here if you don't intend to connect your Linux box to  any other computer at all.wKiom1dzKEzj0MlxAABDE72h2mg589.png
    menuconfig NETDEVICES表明菜单目录是可以修改配置的，并且菜单录有子目录，菜单选项在.config文件的选项为CONFIG_NETDEVICES，bool "Network device support"表明菜单目录的提示符是"Network device support"。depends on NET表名菜单目录依赖于NET选项。    菜单目录的子目录选项需要放在以下定义的范围内：if NETDEVICES......子目录菜单选项endif # NETDEVICESmenu：if WIMAXmenu "WiMAX Wireless Broadband devices"source "drivers/net/wimax/i2400m/Kconfig"endmenuendif    menu "WiMAX Wireless Broadband devices”表明菜单目录不具备修改属性，但具有子目录菜单，菜单提示符为"WiMAX Wireless Broadband devices”。子菜单的Kconfig来源source "drivers/net/wimax/i2400m/Kconfig"。if WIMAX表明菜单依赖于WIMAX选项。wKioL1dzKHPjVPKsAABH5w8O6rM390.png
D、make menuconfig使用按Enter键进入子目录按Y键选中当前选项按N键排除当前选项按M键将当前模块进行模块化编译按ESC ESC将退出当前选项返回上一层目录按？将显示当前选项的help信息方向箭头可以将光标向上下左右移动[*]：选中[ ]:排除< >：可以模块化编译：模块化编译make menuconfig对目录树下Kconfig文件选项配置后选项的结果保存在.config文件中，文件内容如下：CONFIG_ARM=yCONFIG_HAVE_PWM=yCONFIG_SYS_SUPPORTS_APM_EMULATION=yCONFIG_GENERIC_GPIO=yCONFIG_GENERIC_TIME=yCONFIG_ARCH_USES_GETTIMEOFFSET=y.config文件中的选项的值将与目录树下Makefile文件结合，确保配置选中的功能模块选项会被编译，未被选中的不会被编译，以及功能模块是被编译进内核还是编译成模块.ko文件。
  三、配置项添加实例    给内核增加一个功能，并且通过make menuconfig控制其生成过程，流程如下：    A、修改对应目录下的Kconfig文件，按照Kconfig语法增加对应的选项；    B、执行make menuconfig选择编译进内核或者不编译进内核，或者编译为模块，.config文件和autoconf.h文件会自动生成    C、修改对应目录下的Makefile文件完成编译选项的添加    D、编译内核make -j4在drivers et目录下添加TFTP的功能模块，流程如下：1、修改drivers et目录下的Kconfig文件，在网络设备支持代码块NETDEVICES内部添加TFTP的配置选项：config TFTPtristate "TFTP support"depends on NET_CLS_ACT---help---  This is an TFTP.2、执行make menuconfig，将TFTP功能编译为模块wKioL1dzKJryVmI6AABT3dpoOyA997.png    查看.config文件可知，CONFIG_TFTP定义在网络设备支持选项CONFIG_NETDEVICES后，以模块编译。CONFIG_NETDEVICES=yCONFIG_TFTP=m3、修改drivers et目录下Makefile文件添加编译目标obj-$(CONFIG_TFTP) +=tftp.o4、编译kernelmake -j4

四、kernel编译

Kernel的配置编译过程如下：make xxx_defconfig//生成.config文件make memuconfig//修改配置选项make -j2//编译本文出自 “生命不息，奋斗不止” 博客，转载请与作者联系！

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