Nuttx的配置和编译

                                                     Nuttx的配置

Nuttx配置系统是由kconfig ，makefile和配置工具组成。

内核的Makefile分为5个组成部分：      

Makefile                             最顶层的Makefile
.config                                内核的当前配置文档，编译时成为定层Makefile的一部分
arch/$(ARCH)/Makefile        和体系结构相关的Makefile
s/ Makefile.*                       一些Makefile的通用规则
kbuild Makefile                    各级目录下的大概约500个文档，编译时根据上层Makefile传下来的宏定义和其他编译规则，将源代码编译成模块或编入内核
顶层的Makefile文档读取 .config文档的内容，并总体上负责build内核和模块。Arch Makefile则提供补充体系结构相关的信息。 s目录下的Makefile文档包含了任何用来根据kbuild Makefile 构建内核所需的定义和规则。。（其中.config的内容是在make menuconfig的时候，通过Kconfig文档配置的结果。）

在Nuttx中，Makefile的目录树如下：

`        |<--.config
         |
         |                 |<--.config
         |                 |<--tools/Config.mk
         |<--Makefile.unix-|
Makefile-|                 |             |<--.config
         |                 |<--Make.defs-|<--tools/Config.mk
         |                               |<--arch/arm/src/armv7-m/Toolchain.defs
         |
         |<--Makefile.win-（略）

各级子目录下的 Makefile、 Make.defs 和 Make.dep 并不是通过 include 包含的，而是在执行 Makefile 文件中的 make 命令时调用的。

NuttX 的主 Kconfig 文件是 nuttx/Kconfig。主 Kconfig 文件调用各级子目录的 Kconfig 文件和应用程序目录的 Kconfig 文件，形成树状关系。菜单按照树状结构组织，主菜单下有子菜单，子菜单还有子菜单或者配置选项。每个选项可以有依赖关系，这些依赖关系用于确定它是否显示。只有被依赖项的父项已经选中，子项才会显示。

注意：

nuttx/.config 是预设的 .config 文件。从 nuttx/config/<板卡>/<目标配置>/defconfig 复制而来

nuttx/Make.defs：从 nuttx/config/<板卡>/<目标配置>/Make.defs 复制而来。

在 nuttx 目录下执行 make menuconfig 命令，读取预设的 .config 文件，调出基于文本菜单的配置界面，退出配置界面时选保存，在 nuttx 目录下生成新的 .config 文件。

比如，我编写了mytest.c的文件，这里不关心mytest.c的内容。如果想把mytest.c编译到内核中，需要按照以下的步骤来完成。

1)       将test.c放到任何一个目录中，这个目录只要求已存在Kconfig和Makefile中，比如源码根目录/arch/arm/目录中。

2)       在这个目录的Kconfig中添加

config MY_TEST

bool “My Test”

3)       在Makefile中添加

obj-$(CONFIG_MY_TEST) += mytest.o

4)       在.config中可以添加 CONFIG_MY_TEST = y来选中。

或者在执行make menuconfig时，找到显示名为My Test的选项，使用空格选中。

         总而言之，就是如果需要向系统内核中添加一个功能，那么首先定义一个配置项对应于这个功能，添加到特定的Kconfig文件中。然后在Makefile里，定义这个配置项需要编译哪些文件。最后就可以通过make menuconfig或者直接修改.config来使能这个配置项。

补充：

defconfig的语法如下：
# STM32 Peripheral Support
# CONFIG_STM32_ADC1 is not set
# CONFIG_STM32_SPI1 is not set
   CONFIG_STM32_USART1=y
# CONFIG_STM32_USART2 is not set

加入要增加GPIO的驱动。首先需要修改Kconfig.

配置顺序

基本的配置顺序是由下而上：

• 选择构建环境
• 选择处理器
• 选择板卡
• 选择支持的外设
• 配置设备驱动
• 配置应用程序选项

对创建新的配置来说，这是相当正确的方向，但对修改现有的配置来说则不合适。

在执行make menuconfig时，要记住一些重要的配置选项，例如在配置nuttx时，记住应用程序的入口地址的选择。

因为 all 目标是默认目标，所以执行无参数的 make 命令即为编译 all 目标，首先会尝试编译 context 目标，其中,根据 .config 文件生成 config.h，有许多 C 文件包含了 config.h，以获得用户配置。注意其中的2个目录软链接，下文会用到：

$(ARCH_SRC)/board：
    将 nuttx/configs/shenzhou/src 目录链接到 nuttx/arch/arm/src/board 目录。

$(ARCH_SRC)/chip：
    将 nuttx/arch/arm/src/stm32 目录链接到 nuttx/arch/arm/src/chip 目录。

但是因为在安装 buildroot 时已经执行过一次 make context，而且执行 make clean 也不会删除 context 目标所生成的文件，所以这一步没做任何事。

Kconfig语法

1. 基本构成

         基本构成包括五种，menu/endmenu，menuconfig，config，choice/endchoice，source。下面就对每种详细介绍：

(1)     menu/endmenu

menu的作用，可以理解成一个目录，menu可以把其中一部分配置项包含到一个menu中，这样有利于配置的分类显示。menu与endmenu是一组指令，必须同时出现。menu和endmenu中包含的部分就是子目录中的配置项。

比如，在init/Kconfig中24行(可能不同)显示为：

menu "General setup"

这样，就会生成一个目录，特征就是右侧会出现一个箭头，如图1中第一行。当点击确认键时，会进入这个菜单项，如图2。

图1

图2

(2)     menuconfig

menuconfig有点类似menu，但区别就在于menu后面多了一个config，这个menu是可以配置的，如图2中的第二行，前面比menu类型多了一个方框，通过空格可以修改这个配置项的选中状态。而且从格式上来看，也是有区别的。格式如init/Kconfig中1131行：

menuconfig MODULES

bool "Enable loadable module support"config

if MODULES

xx

endif

也就是说，配置项是位于if和endif中。其中的部分就是MODULES子目录显示的内容。如果选中了MODULE，那么if和endif中的内容可以显示。如果没有定义，就只能进入一个空目录。 

(3)     config

config是构成Kconfig的最基本单元，其中定义了配置项的详细信息。定义的格式参考arch/arm/Kconfig中的第8行。

config ARM

         bool

         default y

         select xxxxxxxxxx

         help

           ???????????

可知，config需要定义名称，与menuconfig相同。这个名称不但用于裁剪内核中，还用于配置项之间的相互依赖关系中。

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)。其中，需要特别介绍一下bool和tristate，bool只能表示选中和不选，而tristate还可以配置成模块(m)，特别对于驱动程序的开发非常有用。bool 类型的只能选中或不选中，显示为[ ]; tristate类型的菜单项多了编译成内核模块的选项，显示为< > , 假如选择编译成内核模块，则会在.config中生成一个 CONFIG_HELLO_MODULE=m的配置，假如选择内建，就是直接编译成内核影响，就会在.config中生成一个 CONFIG_HELLO_MODULE=y的配置. hex十六进制类型显示为（ ）。

Kconfig  中变量的取值类型

      Kconfig 中变量取值类型总共有5种。其中做常见的是tristate 和 bool ，分别对应于make meuconfig 配置界面中< > 和 [ ]选项。

（1）tristate ：可取y  、n 、m。

（2）bool (其为tristate的变体) ：可取 y 、n

（3）string ：取值为字符串，如：CONFIG_CMDLINE = "root =/dev/hdal   ro  init = /bin/bash  console =ttySAC0  "

（4）hex （其为string的变体）：取值为十六进制数据，如：CONFIG_VECTORS_BASE =0xffff0000.

（5）int （其为string的变体）：取值为十进制数据，如：CONFIG_SPLIT_PTLOCK_CPUS=4096

其他语法如下：

1)       prompt：提示，显示在make menuconfig中的名称，一般省略。下面两种写法相同。

a.       bool “Networking Support”

b.       bool

prompt “Networking Support”

2)       default：默认值

一个配置项可以有多个默认值，但是只有第一个被定义的值是有效的。

3)       depends on/requires：依赖关系

如果依赖的配置项没有选中，那么就当前项也无法选中。

4)       select：反向依赖

如果当前项选中，那么也选中select后的选项。

5)       range：范围，用于hex和integer

range A B表示当前值不小于A，不大于B

6)       comment：注释

(4)     choice/endchoice

choice的作用，多选一，有点像MFC中的Radio控件。参考arch/arm/Kconfig第205行。

choice

         prompt "ARM system type"

         default ARCH_VERSATILE

         ???????

         config ARCH_S3C2410

         bool "Samsung S3C2410, S3C2412, S3C2413, S3C2440, S3C2442, S3C2443"

         select GENERIC_GPIO

         select ARCH_HAS_CPUFREQ

         select HAVE_CLK

???????

         endchoice

显示的结果如图3，进入这一项后，显示结果如图4.

图3

图4

可见，choice有点类似于menu，是在子窗口里选择，但是不同的是子窗口中只能选择一项。在prompt后会显示当前选择项的名称。 

(5)     source

source只是将另外一个Kconfig文件直接复制到当前位置而已。但它的作用也是明显的，可以将这个系统贯穿在一起。从开始位置arch/arm/Kconfig，来将整个系统都作为配置型。 

五．配置分析

         当我们进入了linux源码的根目录时，输入make menuconfig。假设，此时根目录已经存在了.config，如果不存在，会自动生成。这时，在命令行显示如图5.

显然，在执行make menuconfig时，会自动调用scripts/Kconfig/mconf arch/arm/Kconfig开始系统的配置，那么arch/arm/Kconfig就是配置的起点。这个文件会通过source指令来调用其他目录下的Kconfig文件，从而完成整体配置。这样，arch/arm/Kconfig就可以理解成main函数，而source指令就有点类似于include。可以按照上面的语法，来分析Kconfig文件。