本文主要参考韦东山老师的《嵌入式Linux应用开发完全手册》，基于Linux-2.6.32.2源码。
概要：本文内容包含
Linux源码树结构分析 、
Linux Makefile分析 、
Kconfig文件分析 、
Linux内核配置选项分析 。这些知识是为了理解内核文件的组织形式，为具体移植内核做知识准备。
1. Linux源码树结构分析
对Linux源码树下个子目录内包含的内容进行列表罗列：
目录
简介
arch
体系结构相关的代码，每一个子目录代表一种架构
block
块设备的通用函数
crypot
常用加密和散列算法、压缩和CRC校核算法
fs
Linux支持的文件系统，每一个子目录代表一种文件系统
include
内核头文件：基本头文件（include/linux ）、驱动或功能部件头文件（例：include/mtd )、体系相关头文件（linux/asm-arm )
driver
所有的驱动程序，每一个子目录代表一类驱动程序
init
内核的初始化程序，其中main.c中的start_kernel函数是内核引导后执行的第一个函数
ipc
进程间通信代码
kernel
内核管理的核心代码，与体系相关的代码在/arch/$(ARCH)/kernel
lib
内核用到的库函数，与处理器相关的库函数位于/arch/$(ARCH)/lib
mm
内存管理代码，与处理器体系相关的位于/arch/$(ARCH)/mm
net
与网络相关的代码，每一个子目录对应于网络的一个方面
security
安全、密钥相关的代码
sound
音频相关的驱动程序
usr
用来制作一个压缩的cpio归档文件：initrd的镜像，它可以作为内核启动后挂载的第一个文件系统
script
用于配置、编译内核的脚本文件
Document
内核文档
2.Linux Makefile分析
主要从三个方面讲解：
编译哪些文件 、
如何编译文件 、
如何连接文件
最权威的参考资料：/Documentation/Kbuild/makefiles.txt
Linux Makefile的分类
名称
描述
顶层Makefile
总体上控制着内核的编译
arch/$(ARCH)/Makefile
决定哪些和体系相关的代码参加编译
.config
配置文件，内核配置时产生，所有的Makefile都根据这个文件编译内核（包括顶层的和各分成的Makefile）
scripts/Makefile.*
Makefile公用的通用规则、脚本等
*/Makefile
负责该目录下文件的编译
顶层Makefile决定哪些目录中的文件将编译进内核
init-y := init/
drivers-y := drivers/ sound/ firmware/
net-y := net/
libs-y := lib/
core-y := usr/
...
core-y += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/
顶层Makefile将13个子目录分成5个部分：
init-y 、
drivers-y 、
net-y 、
libs-y 、
core-y
顶层通过下列语句包含和体系架构有关的Makefile。仔细观察可以看到/arch子目录的根目录下是没有Makefile文件的，而其它各子目录都是有Makefile。
include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
...
SRCARCH := $(ARCH)
所以在编译内核之前先要确定ARCH
ARCH ?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
...
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110 /arm/
-e s/s390x/s390 / -e s/parisc64/parisc/
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/
-e s/sh[234 ].*/sh/ )
默认的ARCH不是我们需要的，所以要进行修改
ARCH ? = arm
CROSS_COMPILE ?=arm-linux-
$$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile对内核的内容进行了扩充
core-y += arch/arm/kernel/ arch/arm/mm/ arch/arm/common/
core-y += $(machdirs) $(platdirs)
core-$(CONFIG_FPE_NWFPE) += arch/arm/nwfpe/
core-$(CONFIG_FPE_FASTFPE) += $(FASTFPE_OBJ)
core-$(CONFIG_VFP) += arch/arm/vfp/
drivers-$(CONFIG_OPROFILE) += arch/arm/oprofile/
libs-y := arch/arm/lib/ $(libs-y)
...
head-y := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o
可以看到一个新元素
head-y ,它还有一个特殊的地方，它是直接对应着两个文件，而不是目录。之所以分成两个是为了同时支持有无MMU的CPU，它们对应着两个不同的head$(MMUEXT).o 文件，由变量MMUEXT控制，可以在配置时设定。
至此我们知道了编译时将进入哪些文件进行编译。编译时依次进入init-y、core-y、libs-y、drivers-y、net-y中列的目录调用其中的Makefile进行编译，每一个子目录都会生成build-in.o(libs-y所列的目录下有可能生成lib.a)。最后head-y列出的文件和build-in.o、lib.a一起连接成vmlinux.
在配置内核时，将会产生.config文件，Makefile将会在.config文件中添加下面两行。
CONFIG_KERNELVERSION = "2.6.32.2"
CONFIG_ARCH = "arm"
有可能是版本原因，在2.6.32.2版本中并没有上面两个语句,有下面两句。
#Linux kernel version = 2.6.32.2
CONFIG_ARM = y观察.config文件会发现变量的值主要有两种y 、m ，各级的Makefile将会根据这些变量的值来决定编译哪些文件，同时是编译进内核，还是作为内核模块存在。
obj-y中定义的.o文件将由当前目录下的.c、.S文件及子目录下的build-in.o文件编译连接得到的。
注意：obj-y中定义的.o文件的顺序是由意义的。
下面是一段取自子目录中的Makefile文件内容，在该目录下有ioat和ipu子目录
obj-$( CONFIG_DMA_ENGINE ) += dmaengine.o
obj-$( CONFIG_NET_DMA ) += iovlock.o
obj-$( CONFIG_DMATEST ) += dmatest.o
obj-$( CONFIG_INTEL_IOATDMA ) += ioat/
obj-$( CONFIG_INTEL_IOP_ADMA ) += iop-adma.o
obj-$( CONFIG_FSL_DMA ) += fsldma.o
obj-$( CONFIG_MV_XOR ) += mv_xor.o
obj-$( CONFIG_DW_DMAC ) += dw_dmac.o
obj-$( CONFIG_AT_HDMAC ) += at_hdmac.o
obj-$( CONFIG_MX3_IPU ) += ipu/
obj-$( CONFIG_TXX9_DMAC ) += txx9dmac.o
obj-$( CONFIG_SH_DMAE ) += shdma.o
obj-m中定义的.o文件是由的当前目录下的.c、.S文件编译生成，它们不会与build-in.o一起编译进入内核。而是被编译成.ko文件，作为模块存在。
当.o文件由单文件编译而成时，用下面的语句：
obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) + = isdn_bsdcomp.o
当.o文件由多文件编译而成时，用下面的语句：
obj-$(CONFIG_ISDN) +=isdn.o
isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_commen.o
编写驱动程序时，也是以这种方式编写Makefile。
lib-y中定义的.o文件是由的当前目录下的.c、.S文件编译生成,他们被打包成当前目录下的lib.a文件。同时出现在lib-y和obj-y中的文件，不会被包含进lib.a文件。
obj-y和obj-m可以用来指定进入下一级目录。
怎么编译文件就是意味着
编译选项 和
连接选项 是什么。
这些选项分成3类：
全局的（适用整个代码树） 、
局部的（适用单个Makefile） 、
个体的（适用单个文件） 。
全局选项是在顶层Makefile和arch/$(ARCH)/Makefile中定义的，这些选项是CFLAGS、AFLAGS、LDFLAGS、ARFLAGS，它们分别是编译C文件的选项，编译汇编文件的选项，连接文件的选项，制作库文件的选项。
局部选项在各自子目录中定义，名称为：EXTRA_CFLAGS、EXTRA_AFALGS、EXTRA_LDFALGS、EXTRA_ARFLAGS.
对单文件设定编译选项，可以用
CLFAGS_$@、AFLAGS_$@，前者对C文件，后者对汇编文件。
注意：3类选项是一起使用的，在scripts/Makefile.lib中可以看到：
_c_flags = $( CFLAGS ) $( EXTRA_CFLGAS ) $( CFALGS_ $( baseterget.o))
在顶层Makefile文件中有如下语句：
init-y : = $( patsubst %/, %/ built-in .o, $( init-y))
core-y : = $( patsubst %/, %/ built-in .o, $( core-y))
drivers-y : = $( patsubst %/, %/ built-in .o, $( drivers-y))
net-y : = $( patsubst %/, %/ built-in .o, $( net-y))
libs-y1 : = $( patsubst %/, %/ lib.a, $( libs-y))
libs-y2 : = $( patsubst %/, %/ built-in .o, $( libs-y))
libs-y : = $( libs-y1) $( libs-y2)
可以看出以后的连接是相当于着五种built-in.o文件和head-o文件的连接。
之后对这些文件再次进行合并
vmlinux-init := $(head-y ) $(init-y )
vmlinux-main := $(core-y ) $(libs-y ) $(drivers-y ) $(net-y )
vmlinux-all := $(vmlinux-init ) $(vmlinux-main )
vmlinux-lds := arch/ $(SRCARCH)/kernel/vmlinux. lds
可以看出初始化代码由两部分组成head-y和init-y两部分组成，而且head-y是在init-y的前面。所以总的代码顺序是arch/arm/kernel/head.o(假设有MMU，没有的话是head_nommu.o)、arch/arm/kernel/init_task.o、init/build-in.o。
连接脚本是
arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds，它由
arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds.S 生成。
具体连接细节可以查看上面的文件内容。
3.内核的Kconfig分析
内核配置工具读取各个Kconfig文件，生成配置界面共开放人员配置内核，最后生成配置文件.config。
关于Kconfig的最权威资料在
/Documentations/Kbuild/kconfig-language.txt Kconfig语法分析：
Kconfig的基本要素：config
config JFFS2_FS_WBUF_VERIFY
bool "Verify JFFS2 write-buffer reads"
depends on to read back every page written through the
write -buffer, and check for errors.
上述代码是config的常用方式：
config JFFS2_FS_WBUF_VERIFY
在配置界面中配置了该选项后，会在.config中出现 CONFIG_JFFS2_FS_WBUF_VERIFY = y或者m.
bool "Verify JFFS2 write-buffer reads"
在配置界面中将会显示Verify JFFS2 write-buffer reads选项，bool是变量的类型，一共有5种变量类型：
bool 、
tristate 、
string 、
hex 、
int ，bool变量有两种取值y,m；tristate变量有三种取值y,m,n；string可以取字符串；hex取十六进制数；int取十进制数。
depends on JFFS2_FS_WRITEBUFFER
代表只有在JFFS2_FS_WRITEBUFFER被配置时，才会进行该选项的配置。
default n
代表默认的情况下是选择n
select FS_POSIX_ACL
代表在该选项被选种时，会将FS_POSIX_ACL也选种。
help
This causes JFFS2 to read back every page written through the
write -buffer, and check for errors.
当在配置时按H时会显示该信息。
menu条目 /arch/arm/Kconfig
mainmenu "Linux Kernel Configuration"
设定主目录的名称
menu "System Type"
将会创建System Type子目录
choice条目
choice
prompt "Memory split"
default VMSPLIT_3G
help
Select the desired split between kernel and user memory.
If you are not absolutely sure what you are doing, leave this
option alone!
config VMSPLIT_3G
bool "3G/1G user/kernel split"
config VMSPLIT_2G
bool "2G/2G user/kernel split"
config VMSPLIT_1G
bool "1G/3G user/kernel split"
endchoice
prompt "Memory split"
上述代码给出提示信息，选中之后就可以进行选择配置
choice条目中定义的变量类型只能是bool和tristate，当配置的代码编译入内核时为bool，只能有一个条目选择为y；当编译成模块时为tristate或bool，为bool时，也只能是一个为y，当为tristate时，可以有多个m。
comment条目
comment "At least one emulation must be selected"
source "drivers/cpuidle/Kconfig"
菜单形式的配置界面的操作方法
Load an Alertnate Configuration File
Save an Alertnate Configuration File
当执行第一条语句时，将.config外的config文件加载，当执行第二条时，表示存储成处.config 外的config文件。
4.Linux内核配置选项
与移植密切相关的内容是
System Type 、
Device Driver 。
内核配置主界面内容
配置界面主菜单
描述
code maturity level options
代码成熟度选项，包含一些正在开发的或者不成熟的代码和驱动程序，一般不用设置
General setup
常规设置，比如增加附加的内核版本号、支持内存页交换功能、System V进程间通信等。除非很熟悉其中的内容，否则一般使用默认配置
Loadable module support
可加载模块支持：一般都会打开可加载模块支持（Enable loadable module support )、允许卸载已经加载的模块（Module unloading）、让内核通过运行modprobe来自动加载模块（Automatic kernel module loading)
block layer
块设备层：用于设置块设备的一些总体参数，比如是否支持大于2TB的块设备、是否支持大于2TB的文件、设置IO调度器，使用默认值即可
System Type
系统类型:选择CPU的架构、开发板类型等于开发板相关的配置选项
Bus support
PCMCIA 、CardBus总线的支持，对于ARM开发板不需要设置
Kernel Feature
用于设置内核的一些参数，比如是否支持内核抢占，是否支持动态修改系统时钟
Boot option
启动参数：比如设置默认的命令行参数等，一般不用理会
Floating point emulation
浮点运算仿真功能：因为Linux内核不支持硬件浮点运算，所以要选择一个浮点仿真器，一般选择”NWFPE math emulaiton”
Userspace binary formats
可执行文件格式：一般都选择ELF、a.out格式
Power management options
电源管理选项
Networking
网络协议选项:一般都选择”Networking support“以支持网络功能。通常可以在选择”Networking support“后，使用默认配置
Device Driver
设备驱动程序：几乎包含了Linux的所有的驱动程序
File systems
文件系统:选择支持的文件系统
Profiling support
对系统的或顶进行分析，仅供内核开发者使用
Kernel hacking
调试内核时的各种选项：Linux设备驱动程序中有详细描述
security options
安全选项：一般使用默认选项
Cryptographic options
加密选项
Library routines
库子程序：比如CRC32检验函数、zlib压缩函数等。不包含在内核源码中的第三方内核模块可能需要这些库，可以全不全，内核中若有其他部分依赖它，会自动选项
在配置内核的时候按照顺序进行，因为前面的配置会影响后面的。
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