.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makemenuconfig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.otty_ioctl.o  tty_ldisc.o tty_buffer.otty_port.o
obj-$(CONFIG_BFIN_JTAG_COMM) += bfin_jtag_comm.o
obj-$(CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS) += consolemap.oconsolemap_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--->.  Highlightedletters are hotkeys.  Pressing<Y> includes,<N> excludes,<M> modularizesfeatures.  Press<Esc>  toexit, <?> for Help,</> for Search. Legend: [*] built-in  [ ]excluded  <M>module < > modulecapable                                                                             
│ ┌───────────────────────────────────────────┐
││            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  modulesample.

   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makemenuconfig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 notset，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