關(guān)于Linux 內(nèi)核配置系統(tǒng)淺析
隨著 Linux 操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，特別是 Linux 在嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展，越來(lái)越多的人開(kāi)始投身到 Linux 內(nèi)核級(jí)的開(kāi)發(fā)中。面對(duì)日益龐大的 Linux 內(nèi)核源代碼，開(kāi)發(fā)者在完成自己的內(nèi)核代碼后，都將面臨著同樣的問(wèn)題，即如何將源代碼融入到 Linux 內(nèi)核中，增加相應(yīng)的 Linux 配置選項(xiàng)，并最終被編譯進(jìn) Linux 內(nèi)核。這就需要了解 Linux 的內(nèi)核配置系統(tǒng)。
眾所周知，Linux 內(nèi)核是由分布在全球的 Linux 愛(ài)好者共同開(kāi)發(fā)的，Linux 內(nèi)核每天都面臨著許多新的變化。但是，Linux 內(nèi)核的組織并沒(méi)有出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象，反而顯得非常的簡(jiǎn)潔，而且具有很好的擴(kuò)展性，開(kāi)發(fā)人員可以很方便的向 Linux 內(nèi)核中增加新的內(nèi)容。原因之一就是 Linux 采用了模塊化的內(nèi)核配置系統(tǒng)，從而保證了內(nèi)核的擴(kuò)展性。
本文首先分析了 Linux 內(nèi)核中的配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后，解釋了 Makefile 和配置文件的格式以及配置語(yǔ)句的含義，最后，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子--TEST Driver，具體說(shuō)明如何將自行開(kāi)發(fā)的代碼加入到 Linux 內(nèi)核中。在下面的文章中，不可能解釋所有的功能和命令，只對(duì)那些常用的進(jìn)行解釋?zhuān)劣谀切](méi)有討論到的，請(qǐng)讀者參考后面的參考文獻(xiàn)。
1. 配置系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
Linux內(nèi)核的配置系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，分別是：
Makefile：分布在 Linux 內(nèi)核源代碼中的 Makefile，定義 Linux 內(nèi)核的編譯規(guī)則;
配置文件(cONfig.in)：給用戶(hù)提供配置選擇的功能;
配置工具：包括配置命令解釋器(對(duì)配置腳本中使用的配置命令進(jìn)行解釋)和配置用戶(hù)界面(提供基于字符界面、基于 Ncurses 圖形界面以及基于 Xwindows 圖形界面的用戶(hù)配置界面，各自對(duì)應(yīng)于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig)。
這些配置工具都是使用腳本語(yǔ)言，如 Tcl/TK、Perl 編寫(xiě)的(也包含一些用 C 編寫(xiě)的代碼)。本文并不是對(duì)配置系統(tǒng)本身進(jìn)行分析，而是介紹如何使用配置系統(tǒng)。所以，除非是配置系統(tǒng)的維護(hù)者，一般的內(nèi)核開(kāi)發(fā)者無(wú)須了解它們的原理，只需要知道如何編寫(xiě) Makefile 和配置文件就可以。所以，在本文中，我們只對(duì) Makefile 和配置文件進(jìn)行討論。另外，凡是涉及到與具體 CPU 體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)容，我們都以 ARM 為例，這樣不僅可以將討論的問(wèn)題明確化，而且對(duì)內(nèi)容本身不產(chǎn)生影響。
2. Makefile
2.1 Makefile 概述
Makefile 的作用是根據(jù)配置的情況，構(gòu)造出需要編譯的源文件列表，然后分別編譯，并把目標(biāo)代碼鏈接到一起，最終形成 Linux 內(nèi)核二進(jìn)制文件。
由于 Linux 內(nèi)核源代碼是按照樹(shù)形結(jié)構(gòu)組織的，所以 Makefile 也被分布在目錄樹(shù)中。Linux 內(nèi)核中的 Makefile 以及與 Makefile 直接相關(guān)的文件有：
Makefile：頂層 Makefile，是整個(gè)內(nèi)核配置、編譯的總體控制文件。
.config：內(nèi)核配置文件，包含由用戶(hù)選擇的配置選項(xiàng)，用來(lái)存放內(nèi)核配置后的結(jié)果(如 make config)。
arch/*/Makefile：位于各種 CPU 體系目錄下的 Makefile，如 arch/arm/Makefile，是針對(duì)特定平臺(tái)的 Makefile。
各個(gè)子目錄下的 Makefile：比如 drivers/Makefile，負(fù)責(zé)所在子目錄下源代碼的管理。
Rules.make：規(guī)則文件，被所有的 Makefile 使用。
用戶(hù)通過(guò) make config 配置后，產(chǎn)生了 .config。頂層 Makefile 讀入 .config 中的配置選擇。頂層 Makefile 有兩個(gè)主要的任務(wù)：產(chǎn)生 vmlinux 文件和內(nèi)核模塊(module)。為了達(dá)到此目的，頂層 Makefile 遞歸的進(jìn)入到內(nèi)核的各個(gè)子目錄中，分別調(diào)用位于這些子目錄中的 Makefile。至于到底進(jìn)入哪些子目錄，取決于內(nèi)核的配置。在頂層 Makefile 中，有一句：include arch/$(ARCH)/Makefile，包含了特定 CPU 體系結(jié)構(gòu)下的 Makefile，這個(gè) Makefile 中包含了平臺(tái)相關(guān)的信息。
位于各個(gè)子目錄下的 Makefile 同樣也根據(jù) .config 給出的配置信息，構(gòu)造出當(dāng)前配置下需要的源文件列表，并在文件的最后有 include $(TOPDIR)/Rules.make。
Rules.make 文件起著非常重要的作用，它定義了所有 Makefile 共用的編譯規(guī)則。比如，如果需要將本目錄下所有的 c 程序編譯成匯編代碼，需要在 Makefile 中有以下的編譯規(guī)則：
%.s: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -S $< -o $@
有很多子目錄下都有同樣的要求，就需要在各自的 Makefile 中包含此編譯規(guī)則，這會(huì)比較麻煩。而 Linux 內(nèi)核中則把此類(lèi)的編譯規(guī)則統(tǒng)一放置到 Rules.make 中，并在各自的 Makefile 中包含進(jìn)了 Rules.make(include Rules.make)，這樣就避免了在多個(gè) Makefile 中重復(fù)同樣的規(guī)則。對(duì)于上面的例子，在 Rules.make 中對(duì)應(yīng)的規(guī)則為：
%.s: %.c
$(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$(*F)) $(CFLAGS_$@) -S $< -o $@
2.2 Makefile 中的變量
頂層 Makefile 定義并向環(huán)境中輸出了許多變量，為各個(gè)子目錄下的 Makefile 傳遞一些信息。有些變量，比如 SUBDIRS，不僅在頂層 Makefile 中定義并且賦初值，而且在 arch/*/Makefile 還作了擴(kuò)充。
常用的變量有以下幾類(lèi)：
1) 版本信息
版本信息有：VERSION，PATCHLEVEL, SUBLEVEL, EXTRAVERSION，KERNELRELEASE。版本信息定義了當(dāng)前內(nèi)核的版本，比如 VERSION=2，PATCHLEVEL=4，SUBLEVEL=18，EXATAVERSION=-rmk7，它們共同構(gòu)成內(nèi)核的發(fā)行版本KERNELRELEASE：2.4.18-rmk7
2) CPU 體系結(jié)構(gòu)：ARCH
在頂層 Makefile 的開(kāi)頭，用 ARCH 定義目標(biāo) CPU 的體系結(jié)構(gòu)，比如 ARCH:=arm 等。許多子目錄的 Makefile 中，要根據(jù) ARCH 的定義選擇編譯源文件的列表。
3) 路徑信息：TOPDIR, SUBDIRS
TOPDIR 定義了 Linux 內(nèi)核源代碼所在的根目錄。例如，各個(gè)子目錄下的 Makefile 通過(guò) $(TOPDIR)/Rules.make 就可以找到 Rules.make 的位置。
SUBDIRS 定義了一個(gè)目錄列表，在編譯內(nèi)核或模塊時(shí)，頂層 Makefile 就是根據(jù) SUBDIRS 來(lái)決定進(jìn)入哪些子目錄。SUBDIRS 的值取決于內(nèi)核的配置，在頂層 Makefile 中 SUBDIRS 賦值為 kernel drivers mm fs net ipc lib;根據(jù)內(nèi)核的配置情況，在 arch/*/Makefile 中擴(kuò)充了 SUBDIRS 的值，參見(jiàn)4)中的例子。
4) 內(nèi)核組成信息：HEAD, CORE_FILES, NETWORKS, DRIVERS, LIBS[!--empirenews.page--]
Linux 內(nèi)核文件 vmlinux 是由以下規(guī)則產(chǎn)生的：
vmlinux: $(CONFIGURATION) init/main.o init/version.o linuxsubdirs
$(LD) $(LINKFLAGS) $(head) init/main.o init/version.o
--STart-group
$(CORE_FILES)
$(DRIVERS)
$(NETWORKS)
$(LIBS)
--end-group
-o vmlinux
可以看出，vmlinux 是由 HEAD、main.o、version.o、CORE_FILES、DRIVERS、NETWORKS 和 LIBS 組成的。這些變量(如 HEAD)都是用來(lái)定義連接生成 vmlinux 的目標(biāo)文件和庫(kù)文件列表。其中，HEAD在arch/*/Makefile 中定義，用來(lái)確定被最先鏈接進(jìn) vmlinux 的文件列表。比如，對(duì)于 ARM 系列的 CPU，HEAD 定義為：
HEAD := arch/arm/kernel/head-$(PROCESSOR).o
arch/arm/kernel/init_task.o
表明 head-$(PROCESSOR).o 和 init_task.o 需要最先被鏈接到 vmlinux 中。PROCESSOR 為 armv 或 armo，取決于目標(biāo) CPU。 CORE_FILES，NETWORK，DRIVERS 和 LIBS 在頂層 Makefile 中定義，并且由 arch/*/Makefile 根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。 CORE_FILES 對(duì)應(yīng)著內(nèi)核的核心文件，有 kernel/kernel.o，mm/mm.o，fs/fs.o，ipc/ipc.o，可以看出，這些是組成內(nèi)核最為重要的文件。同時(shí)，arch/arm/Makefile 對(duì) CORE_FILES 進(jìn)行了擴(kuò)充：
# arch/arm/Makefile
# If we have a machine-specific directory, then include it in the build.
MACHDIR := arch/arm/mach-$(MACHINE)
ifeq ($(MACHDIR),$(wildcard $(MACHDIR)))
SUBDIRS += $(MACHDIR)
CORE_FILES := $(MACHDIR)/$(MACHINE).o $(CORE_FILES)
endif
HEAD := arch/arm/kernel/head-$(PROCESSOR).o
arch/arm/kernel/init_task.o
SUBDIRS += arch/arm/kernel arch/arm/mm arch/arm/lib arch/arm/nwfpe
CORE_FILES := arch/arm/kernel/kernel.o arch/arm/mm/mm.o $(CORE_FILES)
LIBS := arch/arm/lib/lib.a $(LIBS)
5) 編譯信息：CPP, CC, AS, LD, AR，CFLAGS，LINKFLAGS
在 Rules.make 中定義的是編譯的通用規(guī)則，具體到特定的場(chǎng)合，需要明確給出編譯環(huán)境，編譯環(huán)境就是在以上的變量中定義的。針對(duì)交叉編譯的要求，定義了 CROSS_COMPILE。比如：
CROSS_COMPILE = arm-linux-
CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
LD = $(CROSS_COMPILE)ld
......
CROSS_COMPILE 定義了交叉編譯器前綴 arm-linux-，表明所有的交叉編譯工具都是以 arm-linux- 開(kāi)頭的，所以在各個(gè)交叉編譯器工具之前，都加入了 $(CROSS_COMPILE)，以組成一個(gè)完整的交叉編譯工具文件名，比如 arm-linux-gcc。
CFLAGS 定義了傳遞給 C 編譯器的參數(shù)。
LINKFLAGS 是鏈接生成 vmlinux 時(shí)，由鏈接器使用的參數(shù)。LINKFLAGS 在 arm/*/Makefile 中定義，比如：
# arch/arm/Makefile
LINKFLAGS :=-p -X -T arch/arm/vmlinux.lds
6) 配置變量CONFIG_*
.config 文件中有許多的配置變量等式，用來(lái)說(shuō)明用戶(hù)配置的結(jié)果。例如 CONFIG_MODULES=y 表明用戶(hù)選擇了 Linux 內(nèi)核的模塊功能。
.config 被頂層 Makefile 包含后，就形成許多的配置變量，每個(gè)配置變量具有確定的值：y 表示本編譯選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的內(nèi)核代碼被靜態(tài)編譯進(jìn) Linux 內(nèi)核;m 表示本編譯選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的內(nèi)核代碼被編譯成模塊;n 表示不選擇此編譯選項(xiàng);如果根本就沒(méi)有選擇，那么配置變量的值為空。
2.3 Rules.make 變量
前面講過(guò)，Rules.make 是編譯規(guī)則文件，所有的 Makefile 中都會(huì)包括 Rules.make。Rules.make 文件定義了許多變量，最為重要是那些編譯、鏈接列表變量。
O_OBJS，L_OBJS，OX_OBJS，LX_OBJS：本目錄下需要編譯進(jìn) Linux 內(nèi)核 vmlinux 的目標(biāo)文件列表，其中 OX_OBJS 和 LX_OBJS 中的 "X" 表明目標(biāo)文件使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號(hào)。
M_OBJS，MX_OBJS：本目錄下需要被編譯成可裝載模塊的目標(biāo)文件列表。同樣，MX_OBJS 中的 "X" 表明目標(biāo)文件使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號(hào)。
O_TARGET，L_TARGET：每個(gè)子目錄下都有一個(gè) O_TARGET 或 L_TARGET，Rules.make 首先從源代碼編譯生成 O_OBJS 和 OX_OBJS 中所有的目標(biāo)文件，然后使用 $(LD) -r 把它們鏈接成一個(gè) O_TARGET 或 L_TARGET。O_TARGET 以 .o 結(jié)尾，而 L_TARGET 以 .a 結(jié)尾。
2.4 子目錄 Makefile
子目錄 Makefile 用來(lái)控制本級(jí)目錄以下源代碼的編譯規(guī)則。我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)講解子目錄 Makefile 的組成：
#
# Makefile for the linux kernel.
#
# All of the (potenTIal) objects that export symbols.
# This list comes from 'grep -l EXPORT_SYMBOL *.[hc]'.
export-objs := tc.o
# Object file lists.
obj-y :=
obj-m :=
obj-n :=
obj- :=
obj-$(CONFIG_TC) += tc.o
obj-$(CONFIG_ZS) += zs.o
obj-$(CONFIG_VT) += lk201.o lk201-map.o lk201-remap.o
# Files that are both resident and modular: remove from modular.
obj-m := $(filter-out $(obj-y), $(obj-m))
# Translate to Rules.make lists.
L_TARGET := tc.a
L_OBJS := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-y)))
LX_OBJS := $(sort $(filter $(export-objs), $(obj-y)))
M_OBJS := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-m)))
MX_OBJS := $(sort $(filter $(export-objs), $(obj-m)))
include $(TOPDIR)/Rules.make
a) 注釋
對(duì) Makefile 的說(shuō)明和解釋?zhuān)?開(kāi)始。
b) 編譯目標(biāo)定義
類(lèi)似于 obj-$(CONFIG_TC) += tc.o 的語(yǔ)句是用來(lái)定義編譯的目標(biāo)，是子目錄 Makefile 中最重要的部分。編譯目標(biāo)定義那些在本子目錄下，需要編譯到 Linux 內(nèi)核中的目標(biāo)文件列表。為了只在用戶(hù)選擇了此功能后才編譯，所有的目標(biāo)定義都融合了對(duì)配置變量的判斷。[!--empirenews.page--]
前面說(shuō)過(guò)，每個(gè)配置變量取值范圍是：y，n，m 和空，obj-$(CONFIG_TC) 分別對(duì)應(yīng)著 obj-y，obj-n，obj-m，obj-。如果 CONFIG_TC 配置為 y，那么 tc.o 就進(jìn)入了 obj-y 列表。obj-y 為包含到 Linux 內(nèi)核 vmlinux 中的目標(biāo)文件列表;obj-m 為編譯成模塊的目標(biāo)文件列表;obj-n 和 obj- 中的文件列表被忽略。配置系統(tǒng)就根據(jù)這些列表的屬性進(jìn)行編譯和鏈接。
export-objs 中的目標(biāo)文件都使用了 EXPORT_SYMBOL() 定義了公共的符號(hào)，以便可裝載模塊使用。在 tc.c 文件的最后部分，有 "EXPORT_SYMBOL(search_tc_card);"，表明 tc.o 有符號(hào)輸出。
這里需要指出的是，對(duì)于編譯目標(biāo)的定義，存在著兩種格式，分別是老式定義和新式定義。老式定義就是前面 Rules.make 使用的那些變量，新式定義就是 obj-y，obj-m，obj-n 和 obj-。Linux 內(nèi)核推薦使用新式定義，不過(guò)由于 Rules.make 不理解新式定義，需要在 Makefile 中的適配段將其轉(zhuǎn)換成老式定義。
c) 適配段
適配段的作用是將新式定義轉(zhuǎn)換成老式定義。在上面的例子中，適配段就是將 obj-y 和 obj-m 轉(zhuǎn)換成 Rules.make 能夠理解的 L_TARGET，L_OBJS，LX_OBJS，M_OBJS，MX_OBJS。
L_OBJS := $(sort $(filter-out $(export-objs), $(obj-y))) 定義了 L_OBJS 的生成方式：在 obj-y 的列表中過(guò)濾掉 export-objs(tc.o)，然后排序并去除重復(fù)的文件名。這里使用到了 GNU Make 的一些特殊功能，具體的含義可參考 Make 的文檔(info make)。
d) include $(TOPDIR)/Rules.make
3. 配置文件
3.1 配置功能概述
除了 Makefile 的編寫(xiě)，另外一個(gè)重要的工作就是把新功能加入到 Linux 的配置選項(xiàng)中，提供此項(xiàng)功能的說(shuō)明，讓用戶(hù)有機(jī)會(huì)選擇此項(xiàng)功能。所有的這些都需要在 config.in 文件中用配置語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)配置腳本，
在 Linux 內(nèi)核中，配置命令有多種方式：
配置命令 解釋腳本
Make config, make oldconfig scripts/Configure
Make menuconfig scripts/Menuconfig
Make xconfig scripts/tkparse
以字符界面配置(make config)為例，頂層 Makefile 調(diào)用 scripts/Configure， 按照 arch/arm/config.in 來(lái)進(jìn)行配置。命令執(zhí)行完后產(chǎn)生文件 .config，其中保存著配置信息。下一次再做 make config 將產(chǎn)生新的 .config 文件，原 .config 被改名為 .config.old
3.2 配置語(yǔ)言
1) 頂層菜單
mainmenu_name /prompt/ /prompt/ 是用'或"包圍的字符串，'與"的區(qū)別是'…'中可使用$引用變量的值。mainmenu_nAME 設(shè)置最高層菜單的名字，它只在 make xconfig 時(shí)才會(huì)顯示。
2) 詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句
bool /prompt/ /symbol/
hex /prompt/ /symbol/ /word/
int /prompt/ /symbol/ /word/
string /prompt/ /symbol/ /word/
tristate /prompt/ /symbol/
詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句首先顯示一串提示符 /prompt/，等待用戶(hù)輸入，并把輸入的結(jié)果賦給 /symbol/ 所代表的配置變量。不同的詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句的區(qū)別在于它們接受的輸入數(shù)據(jù)類(lèi)型不同，比如 bool 接受布爾類(lèi)型( y 或 n )，hex 接受 16 進(jìn)制數(shù)據(jù)。有些詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句還有第三個(gè)參數(shù) /word/，用來(lái)給出缺省值。
3) 定義語(yǔ)句
define_bool /symbol/ /word/
define_hex /symbol/ /word/
define_int /symbol/ /word/
define_string /symbol/ /word/
define_tristate /symbol/ /word/
不同于詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句等待用戶(hù)輸入，定義語(yǔ)句顯式的給配置變量 /symbol/ 賦值 /word/。
4) 依賴(lài)語(yǔ)句
dep_bool /prompt/ /symbol/ /dep/ ...
dep_mbool /prompt/ /symbol/ /dep/ ...
dep_hex /prompt/ /symbol/ /word/ /dep/ ...
dep_int /prompt/ /symbol/ /word/ /dep/ ...
dep_string /prompt/ /symbol/ /word/ /dep/ ...
dep_tristate /prompt/ /symbol/ /dep/ ...
與詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句類(lèi)似，依賴(lài)語(yǔ)句也是定義新的配置變量。不同的是，配置變量/symbol/的取值范圍將依賴(lài)于配置變量列表/dep/ …。這就意味著：被定義的配置變量所對(duì)應(yīng)功能的取舍取決于依賴(lài)列表所對(duì)應(yīng)功能的選擇。以dep_bool為例，如果/dep/ …列表的所有配置變量都取值y，則顯示/prompt/，用戶(hù)可輸入任意的值給配置變量/symbol/，但是只要有一個(gè)配置變量的取值為n，則/symbol/被強(qiáng)制成n。
不同依賴(lài)語(yǔ)句的區(qū)別在于它們由依賴(lài)條件所產(chǎn)生的取值范圍不同。
5) 選擇語(yǔ)句
choice /prompt/ /word/ /word/
choice 語(yǔ)句首先給出一串選擇列表，供用戶(hù)選擇其中一種。比如 Linux for ARM 支持多種基于 ARM core 的 CPU，Linux 使用 choice 語(yǔ)句提供一個(gè) CPU 列表，供用戶(hù)選擇：
choice 'ARM system type'
"Anakin CONFIG_ARCH_ANAKIN
Archimedes/A5000 CONFIG_ARCH_ARCA5K
Cirrus-CL-PS7500FE CONFIG_ARCH_CLPS7500
……
SA1100-based CONFIG_ARCH_SA1100
Shark CONFIG_ARCH_SHARK" RiscPC
Choice 首先顯示 /prompt/，然后將 /word/ 分解成前后兩個(gè)部分，前部分為對(duì)應(yīng)選擇的提示符，后部分是對(duì)應(yīng)選擇的配置變量。用戶(hù)選擇的配置變量為 y，其余的都為 n。
6) if語(yǔ)句
if [ /expr/ ] then
/statement/
...
fi
if [ /expr/ ] then
/statement/
...
else
/statement/
...
fi
if 語(yǔ)句對(duì)配置變量(或配置變量的組合)進(jìn)行判斷，并作出不同的處理。判斷條件 /expr/ 可以是單個(gè)配置變量或字符串，也可以是帶操作符的表達(dá)式。操作符有：=，!=，-o，-a 等。
7) 菜單塊(menu block)語(yǔ)句
mainmenu_option next_comment
comment '…..'
…
endmenu
引入新的菜單。在向內(nèi)核增加新的功能后，需要相應(yīng)的增加新的菜單，并在新菜單下給出此項(xiàng)功能的配置選項(xiàng)。Comment 后帶的注釋就是新菜單的名稱(chēng)。所有歸屬于此菜單的配置選項(xiàng)語(yǔ)句都寫(xiě)在 comment 和 endmenu 之間。[!--empirenews.page--]
8) Source 語(yǔ)句
source /word/
/word/ 是文件名，source 的作用是調(diào)入新的文件。
3.3 缺省配置
Linux 內(nèi)核支持非常多的硬件平臺(tái)，對(duì)于具體的硬件平臺(tái)而言，有些配置就是必需的，有些配置就不是必需的。另外，新增加功能的正常運(yùn)行往往也需要一定的先決條件，針對(duì)新功能，必須作相應(yīng)的配置。因此，特定硬件平臺(tái)能夠正常運(yùn)行對(duì)應(yīng)著一個(gè)最小的基本配置，這就是缺省配置。
Linux 內(nèi)核中針對(duì)每個(gè) ARCH 都會(huì)有一個(gè)缺省配置。在向內(nèi)核代碼增加了新的功能后，如果新功能對(duì)于這個(gè) ARCH 是必需的，就要修改此 ARCH 的缺省配置。修改方法如下(在 Linux 內(nèi)核根目錄下)：
備份 .config 文件
cp arch/arm/deconfig .config
修改 .config
cp .config arch/arm/deconfig
恢復(fù) .config
如果新增的功能適用于許多的 ARCH，只要針對(duì)具體的 ARCH，重復(fù)上面的步驟就可以了。
3.4 help file
大家都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，在配置 Linux 內(nèi)核時(shí)，遇到不懂含義的配置選項(xiàng)，可以查看它的幫助，從中可得到選擇的建議。下面我們就看看如何給給一個(gè)配置選項(xiàng)增加幫助信息。
所有配置選項(xiàng)的幫助信息都在 document.tion/Configure.help 中，它的格式為：
4. 實(shí)例
對(duì)于一個(gè)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，將自己開(kāi)發(fā)的內(nèi)核代碼加入到 Linux 內(nèi)核中，需要有三個(gè)步驟。首先確定把自己開(kāi)發(fā)代碼放入到內(nèi)核的位置;其次，把自己開(kāi)發(fā)的功能增加到 Linux 內(nèi)核的配置選項(xiàng)中，使用戶(hù)能夠選擇此功能;最后，構(gòu)建子目錄 Makefile，根據(jù)用戶(hù)的選擇，將相應(yīng)的代碼編譯到最終生成的 Linux 內(nèi)核中去。下面，我們就通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子--test driver，結(jié)合前面學(xué)到的知識(shí)，來(lái)說(shuō)明如何向 Linux 內(nèi)核中增加新的功能。
4.1 目錄結(jié)構(gòu)
test driver 放置在 drivers/test/ 目錄下：
$cd drivers/test
$tree
.
|-- Config.in
|-- Makefile
|-- cpu
| |-- Makefile
| `-- cpu.c
|-- test.c
|-- test_client.c
|-- test_ioctl.c
|-- test_proc.c
|-- test_queue.c
`-- test
|-- Makefile
`-- test.c
4.2 配置文件
1) drivers/test/Config.in
#
# TEST driver configuration
#
mainmenu_option next_comment
comment 'TEST Driver'
bool 'TEST support' CONFIG_TEST
if [ "$CONFIG_TEST" = "y" ]; then
tristate 'TEST uSER-space interface' CONFIG_TEST_USER
bool 'TEST CPU ' CONFIG_TEST_CPU
fi
endmenu
由于 test driver 對(duì)于內(nèi)核來(lái)說(shuō)是新的功能，所以首先創(chuàng)建一個(gè)菜單 TEST Driver。然后，顯示 "TEST support"，等待用戶(hù)選擇;接下來(lái)判斷用戶(hù)是否選擇了 TEST Driver，如果是(CONFIG_TEST=y)，則進(jìn)一步顯示子功能：用戶(hù)接口與 CPU 功能支持;由于用戶(hù)接口功能可以被編譯成內(nèi)核模塊，所以這里的詢(xún)問(wèn)語(yǔ)句使用了 tristate(因?yàn)?tristate 的取值范圍包括 y、n 和 m，m 就是對(duì)應(yīng)著模塊)。
2) arch/arm/config.in
在文件的最后加入：source drivers/test/Config.in，將 TEST Driver 子功能的配置納入到 Linux 內(nèi)核的配置中。
4.3 Makefile
1)drivers/test/Makefile
# drivers/test/Makefile
#
# Makefile for the TEST.
#
SUB_DIRS :=
MOD_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
ALL_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS) cpu
L_TARGET := test.a
export-objs := test.o test_client.o
obj-$(CONFIG_TEST) += test.o test_queue.o test_client.o
obj-$(CONFIG_TEST_USER) += test_ioctl.o
obj-$(CONFIG_PROC_FS) += test_proc.o
subdir-$(CONFIG_TEST_CPU) += cpu
include $(TOPDIR)/Rules.make
clean:
for dir in $(ALL_SUB_DIRS); do make -C $$dir clean; done
rm -f *.[oa] .*.flags
drivers/test 目錄下最終生成的目標(biāo)文件是 test.a。在 test.c 和 test-client.c 中使用了 EXPORT_SYMBOL 輸出符號(hào)，所以 test.o 和 test-client.o 位于 export-objs 列表中。然后，根據(jù)用戶(hù)的選擇(具體來(lái)說(shuō)，就是配置變量的取值)，構(gòu)建各自對(duì)應(yīng)的 obj-* 列表。由于 TEST Driver 中包一個(gè)子目錄 cpu，當(dāng) CONFIG_TEST_CPU=y(即用戶(hù)選擇了此功能)時(shí)，需要將 cpu 目錄加入到 subdir-y 列表中。
2)drivers/test/cpu/Makefile
# drivers/test/test/Makefile
#
# Makefile for the TEST CPU
#
SUB_DIRS :=
MOD_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
ALL_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
L_TARGET := test_cpu.a
obj-$(CONFIG_test_CPU) += cpu.o
include $(TOPDIR)/Rules.make
clean:
rm -f *.[oa] .*.flags
3)drivers/Makefile
……
subdir-$(CONFIG_TEST) += test
……
include $(TOPDIR)/Rules.make
在 drivers/Makefile 中加入 subdir-$(CONFIG_TEST)+= test，使得在用戶(hù)選擇 TEST Driver 功能后，內(nèi)核編譯時(shí)能夠進(jìn)入 test 目錄。
4)Makefile
……
DRIVERS-$(CONFIG_PLD) += drivers/pld/pld.o
DRIVERS-$(CONFIG_TEST) += drivers/test/test.a[!--empirenews.page--]
DRIVERS-$(CONFIG_TEST_CPU) += drivers/test/cpu/test_cpu.a
DRIVERS := $(DRIVERS-y)
……
在頂層 Makefile 中加入 DRIVERS-$(CONFIG_TEST) += drivers/test/test.a 和 DRIVERS-$(CONFIG_TEST_CPU) += drivers/test/cpu/test_cpu.a。如何用戶(hù)選擇了 TEST Driver，那么 CONFIG_TEST 和 CONFIG_TEST_CPU 都是 y，test.a 和 test_cpu.a 就都位于 DRIVERS-y 列表中，然后又被放置在 DRIVERS 列表中。在前面曾經(jīng)提到過(guò)，Linux 內(nèi)核文件 vmlinux 的組成中包括 DRIVERS，所以 test.a 和 test_cpu.a 最終可被鏈接到 vmlinux 中。
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