Kconfig、Kbuild Makefile

一、 Kbuild语法

        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

图1

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1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 modulesupport"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。

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 “NetworkingSupport”

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_SUN7I

        bool "Allwinner Ltd. AW165x family"

        select ARM_AMBA

        select CPU_V7

        select HAVE_SMP

        ???????

endchoice

显示的结果如图2，进入这一项后，显示结果如图3.

图2

图3

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。 

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，在命令行显示如下：

make menuconfig

script/Kconfig/mconf  arch/arm/Kconfig

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。

以上参考：http://photo.blog.sina.com.cn/list/blogpic.php?pid=4cd5d2bbtx6C0FdmLVf99&bid=4cd5d2bb0101gx9y&uid=1289081531

以下转自：http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/7280463

（注：本文所述内容来自kernel-2.6.30\Documentation\kbuild\makefiles.txt，适用于Linux 2.6内核）

Linux 2.6 内核Makefile

1概述

Makefile由五个部分组成：

• kernel Makefile，又叫top makefile，位于linux内核源代码的顶层目录，通过读取内核配置文件配置编译环境变量，并根据内核配置文件确定访问哪些子目录，用于编译Linux kernel目标文件vmlinux和模块module
• arch/$(ARCH)/Makefile：系统对应平台的Makefile。kernel Makefile会根据此Makefile提取体系结构相关的信息
  
• kbuild Makefiles：每个子目录都有kbuild Makefile，用来执行从其上层目录传递下来的命令，Kbuild Makefile从.config文件中提取信息，生成Kbuild编译内核需要的文件列表，它们负责生成built-in或模块化目标。（注意：kbuild Makefile是指使用kbuild结构的Makefile，内核中的大多数Makefile都是kbuild Makefile。）
• Scripts/Makefile.*：所有kbuildMakefile的规则，它们包含了定义/规则等。
• .config：内核配置文件（一般由make menuconfig生成）。

2 kbuild文件

2.1 obj-y和obj-m

        最简单的kbuild Makefile可以仅包含：

obj-$(CONFIG_FOO) += foo.o

        其中$(CONFIG_FOO)可以等于y或m，它的值由.config文件给出。如果$(CONFIG_FOO)既不是y也不是m，那么该文件不会被编译和链接

        当$(CONFIG_FOO)等于y时，上面语句等价于obj-y += foo.o，它告诉kbuild在当前目录下，有一个叫做foo.o的目标文件，它将从foo.c或则foo.S编译得到。

        当$(CONFIG_FOO)等于m时，表示foo.o需要被编译成模块。

2.1.1 obj-y生成built-in.o

        Kbuild编译所有的$(obj-y)文件，并调用”$(LD) -r”把所有这些文件合并到built-in.o文件。这个built-in.o会被上一级目录的Makefile使用，最终链接到vmlinux中。

 $(obj-y)中的文件是有顺序的。联接也是有顺序的，那是因为有些函数(module_init()/__initcall)将会在启动时按照他们出现的顺序进行调用。

2.1.2目标由多个源文件编译得到

        如果某个目标由多个源文件编译得到，那么可以通过$(<module_name>-objs)或$(<module_name>-y)把这些源文件告诉kbuild。Kbuild能够识别后缀-objs和-y，例如：

#drivers/isdn/i4l/Makefile         obj-$(CONFIG_ISDN) += isdn.o         isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_common.o

        Kbuild会编译所有$(isdn-objs)中的对象，并调用"$(LD) -r"把它们链接成isdn.o文件。

      Kbuild能够识别用于组成目标文件的后缀-objs和后缀-y。这就让Kbuild Makefile可以通过使用 CONFIG_ 符号来判断该对象是否是用来组合对象的。

      -objs后面是目标文件，而-y针对复合对象。

     下面是一个使用后缀-y的例子。后缀-y的好处是，可以使用CONFIG_XXX符号来决定是否加入某些源文件（.o从对应的.c或.S编译得到）：

#fs/ext2/Makefile         obj-$(CONFIG_EXT2_FS)       += ext2.o         ext2-y                      := balloc.o bitmap.o         ext2-$(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) += xattr.o

       在这个例子中，如果 $(CONFIG_EXT2_FS_XATTR) 是 'y',xattr.o将是复合对象 ext2.o的一部分。

        注意：当然，当你要将其编译进内核时，上面的语法同样适用。

       所以，如果你的 CONFIG_EXT2_FS=y，那Kbuild会按你所期望的那样，生成 ext2.o文件，然后将其联接到 built-in.o中，最终连接进内核中。

       如果CONFIG_ETX2_FS=m，由balloc.o和bitmap.o两个目标文件最终链接生成ext2.o，直至ext2.ko文件，保存在/lib/modules目录下方便加载。

obj-$(...)+=xxx.o     表示是否编译xxx.o目标文件

xxx.o目标依赖多个源文件的情况就下面两种：

xxx-y+=xxx1.o                     复合对象xxx.o目标依赖哪些文件

xxx-$(...)+=xxx2.o xxx3.o  复合对象xxx.o目标依赖哪些文件

或者xxx-objs+=xxx1.o xxx2.o xxx3.o 目标文件xxx.o依赖哪些文件

2.1.3调用子目录Makefile

        Makefile只负责编译当前目录中的对象。子目录中的对象，由子目录中的Makefile负责。如何让make调用子目录中的Makefile？答案是把子目录包含到obj-y或obj-m中。例如：

#fs/Makefile         obj-$(CONFIG_EXT2_FS) += ext2/

        当CONFIG_EXT2_FS为y或m时，kbuild系统会在ext2目录中调用make命令（也即调用ext2目录中的Makefile）

2.2 lib-y和lib-m

        在一个目录下，obj-y所列出的文件，将被编译成built-in.o文件，而lib-y或lib-m所列出的文件，将在当前目录下生成lib.a文件。

        注意：一般lib-y或lib-m只用在lib/和arch/*/lib这两个目录中。

2.3编译选项变量

2.3.1 ccflags-y、asflags-y、ldflags-y

这三个变量只在当前Makefile中有效。补充：$(KBUILD_CFLAGS)是定义在根目录Makefile中的变量，它适用于整个内核数。

2.3.2subdir-ccflags-y、subdir-asflags-y

这两个变量作用于当前Makefile及其所有子目录。

2.3.2CFLAGS_$@、AFLAGS_$@

这两个变量只在当前Makefile中有效。$@可以用来指定文件名，让不同文件可以使用不同的编译选项。例如：

# drivers/scsi/Makefile         CFLAGS_aha152x.o =   -DAHA152X_STAT-DAUTOCONF         CFLAGS_gdth.o    =# -DDEBUG_GDTH=2 -D__SERIAL__ -D__COM2__ \                                         -DGDTH_STATISTICS         CFLAGS_seagate.o =   -DARBITRATE -DPARITY-DSEAGATE_USE_ASM

2.3.3 EXTRA_CFLAGS

有时需要连接内核源代码外部的系统头文件，但Kbuild默认的系统头文件都在内核源代码内部，如何使用外部的头文件需要借助Kbuild系统的特殊规则

EXTRA_CFLAGS+=$(ext_include_path)

另外CFLAGS、EXTRA_CFLAGS、ccflags之间的区别是

ccflags是gcc编译器选项，而CFLAGS、EXTRA_CFLAGS是makefile内部的预定义变量

2.4 $(src)、$(obj)、$(kecho)

        $(src)指向当前Makefie所在目录的相对路径。$(obj)指向用来保存目标文件的相对目录。示例如下：

#drivers/scsi/Makefile         $(obj)/53c8xx_d.h: $(src)/53c7,8xx.scr$(src)/script_asm.pl                 $(CPP) -DCHIP=810 - < $< | ...$(src)/script_asm.pl

        这里，$(src)等于drivers/scsi/，$(obj)同样也等于drivers/scsi/。

 

        使用“make -s”命令时，只会输出警告和错误信息。$(kecho)能够将其后的内容输出到标准输出流（一般就是显示器），前提是没有使用“make -s”。示例如下：

#arch/blackfin/boot/Makefile         $(obj)/vmImage: $(obj)/vmlinux.gz                 $(call if_changed,uimage)                 @$(kecho) 'Kernel: $@ is ready'

2.5 $(CC)相关功能

2.5.1 as-option、ld-option、cc-option

        当编译、链接文件时，xx-opiton可以用来检查当前使用的$(CC)是否支持给出的编译选项。如前者不支持，可使用后者。例如：

#arch/sh/Makefile         cflags-y += $(call as-option,-Wa$(comma)-isa=$(isa-y),)

        如果当前的$(CC)不支持-Wa$(comma)-isa=$(isa-y)，那么可以使用第二个编译选项（这里为空）。

2.5.2 cc-option-yn

        cc-option-yn用来检查$(CC)是否支持给出的编译选项。如支持，返回y，否则返回n。例如：

#arch/ppc/Makefile         biarch := $(call cc-option-yn, -m32)         aflags-$(biarch) += -a32         cflags-$(biarch) += -m32

2.5.3 cc-option-align

        gcc在3.0之后改变了指定函数、循环等对齐选项的类型。gcc <3.00时，cc-option-align =-malign；gcc >=3.00时，cc-option-align =-falign。使用$(cc-option-align)来选择正确的前缀。例如：

KBUILD_CFLAGS += $(cc-option-align)-functions=4

2.5.4 cc-version、cc-ifversion、cc-fullversion

        cc-version返回$(CC)版本。如$(CC)为gcc 3.41，那么cc-version返回0341。例如：

#arch/i386/Makefile         cflags-y += $(shell \         if [ $(call cc-version) -ge 0300 ] ; then \                   echo "-mregparm=3"; fi ;)

        

cc-ifversion在版本符合条件的前提下返回最后一个参数。示例如下：

#fs/reiserfs/Makefile         ccflags-y := $(call cc-ifversion, -lt, 0402, -O1)

如果$(CC)版本低于4.2，那么ccflags-y将等于-O1。

 

cc-fullversion给出更详细的版本信息，例如：

#arch/powerpc/Makefile         $(Q)if test "$(call cc-fullversion)" = "040200" ; then \                 echo -n '*** GCC-4.2.0 cannot compile the 64-bit powerpc ' ;\                 false ; \         fi

2.5.5 cc-cross-prefix

cc- cross-prefix用于检查是否存在给定前缀的$(CC)，如存在，返回第一个匹配的前缀，否则返回空。如有多个前缀需要匹配，各前缀之间使用单个空格隔开。例如：

#arch/m68k/Makefile         ifneq ($(SUBARCH),$(ARCH))                 ifeq ($(CROSS_COMPILE),)                         CROSS_COMPILE := $(call cc-cross-prefix,m68k-linux-gnu-)                 endif         endif

三、模块的编译

编译模块的时候，你可以将模块放在代码树中，用Make modules的方式来编译你的模块，obj-$(CONFIG_EXT2) += ext2.o即可

你也可以将模块相关文件目录放在代码树以外的位置，用如下的命令来编译模块：

make -C <path to kernel src> M=$PWD modules

-C指定代码树的位置，M=$PWD或M='PWD'告诉kbuild回到当前目录来执行build操作