本文主要參考韋東山老師的《嵌入式Linux應用開發(fā)完全手冊》，基于Linux-2.6.32.2源碼。 概要：本文內(nèi)容包含Linux源碼樹結(jié)構分析、Linux Makefile分析、Kconfig文件分析、Linux內(nèi)核配置選項分析。這些知識是為了理解內(nèi)核文件的組織形式，為具體移植內(nèi)核做知識準備。

1. Linux源碼樹結(jié)構分析

• 對Linux源碼樹下個子目錄內(nèi)包含的內(nèi)容進行列表羅列：

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2.Linux Makefile分析

主要從三個方面講解：編譯哪些文件、如何編譯文件、如何連接文件

Linux Makefile的分類

• 編譯哪些文件

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頂層Makefile決定哪些目錄中的文件將編譯進內(nèi)核

• 頂層Makefile將13個子目錄分成5個部分：init-y、drivers-y、net-y、libs-y、core-y

• 頂層通過下列語句包含和體系架構有關的Makefile。仔細觀察可以看到/arch子目錄的根目錄下是沒有Makefile文件的，而其它各子目錄都是有Makefile。

所以在編譯內(nèi)核之前先要確定ARCH

默認的ARCH不是我們需要的，所以要進行修改

$$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile對內(nèi)核的內(nèi)容進行了擴充

• 可以看到一個新元素head-y,它還有一個特殊的地方，它是直接對應著兩個文件，而不是目錄。之所以分成兩個是為了同時支持有無MMU的CPU，它們對應著兩個不同的head$(MMUEXT).o 文件，由變量MMUEXT控制，可以在配置時設定。

• 至此我們知道了編譯時將進入哪些文件進行編譯。編譯時依次進入init-y、core-y、libs-y、drivers-y、net-y中列的目錄調(diào)用其中的Makefile進行編譯，每一個子目錄都會生成build-in.o(libs-y所列的目錄下有可能生成lib.a)。最后head-y列出的文件和build-in.o、lib.a一起連接成vmlinux.

在配置內(nèi)核時，將會產(chǎn)生.config文件，Makefile將會在.config文件中添加下面兩行。

有可能是版本原因，在2.6.32.2版本中并沒有上面兩個語句,有下面兩句。

• 觀察.config文件會發(fā)現(xiàn)變量的值主要有兩種y、m，各級的Makefile將會根據(jù)這些變量的值來決定編譯哪些文件，同時是編譯進內(nèi)核，還是作為內(nèi)核模塊存在。

• obj-y中定義的.o文件將由當前目錄下的.c、.S文件及子目錄下的build-in.o文件編譯連接得到的。

• 注意：obj-y中定義的.o文件的順序是由意義的。

• 下面是一段取自子目錄中的Makefile文件內(nèi)容，在該目錄下有ioat和ipu子目錄

• obj-m中定義的.o文件是由的當前目錄下的.c、.S文件編譯生成，它們不會與build-in.o一起編譯進入內(nèi)核。而是被編譯成.ko文件，作為模塊存在。

• 當.o文件由單文件編譯而成時，用下面的語句：

當.o文件由多文件編譯而成時，用下面的語句：

• 編寫驅(qū)動程序時，也是以這種方式編寫Makefile。

• lib-y中定義的.o文件是由的當前目錄下的.c、.S文件編譯生成,他們被打包成當前目錄下的lib.a文件。同時出現(xiàn)在lib-y和obj-y中的文件，不會被包含進lib.a文件。

• obj-y和obj-m可以用來指定進入下一級目錄。

• 怎么編譯這些文件

怎么編譯文件就是意味著編譯選項和連接選項是什么。 這些選項分成3類：全局的（適用整個代碼樹）、局部的（適用單個Makefile）、個體的（適用單個文件）。 全局選項是在頂層Makefile和arch/$(ARCH)/Makefile中定義的，這些選項是CFLAGS、AFLAGS、LDFLAGS、ARFLAGS，它們分別是編譯C文件的選項，編譯匯編文件的選項，連接文件的選項，制作庫文件的選項。 局部選項在各自子目錄中定義，名稱為：EXTRA_CFLAGS、EXTRA_AFALGS、EXTRA_LDFALGS、EXTRA_ARFLAGS. 對單文件設定編譯選項，可以用CLFAGS_$@、AFLAGS_$@，前者對C文件，后者對匯編文件。 注意：3類選項是一起使用的，在scripts/Makefile.lib中可以看到：

• 如何連接文件

在頂層Makefile文件中有如下語句：

• 可以看出以后的連接是相當于著五種built-in.o文件和head-o文件的連接。

• 之后對這些文件再次進行合并

• 可以看出初始化代碼由兩部分組成head-y和init-y兩部分組成，而且head-y是在init-y的前面。所以總的代碼順序是arch/arm/kernel/head.o(假設有MMU，沒有的話是head_nommu.o)、arch/arm/kernel/init_task.o、init/build-in.o。

• 連接腳本是arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds，它由arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds.S生成。

• 具體連接細節(jié)可以查看上面的文件內(nèi)容。

3.內(nèi)核的Kconfig分析

• 內(nèi)核配置工具讀取各個Kconfig文件，生成配置界面共開放人員配置內(nèi)核，最后生成配置文件.config。

• 關于Kconfig的最權威資料在/Documentations/Kbuild/kconfig-language.txt

Kconfig語法分析：

• Kconfig的基本要素：config

• config經(jīng)常被其它條目包含，用來生成菜單和多項選擇。

上述代碼是config的常用方式：

在配置界面中配置了該選項后，會在.config中出現(xiàn) CONFIG_JFFS2_FS_WBUF_VERIFY = y或者m.

在配置界面中將會顯示Verify JFFS2 write-buffer reads選項，bool是變量的類型，一共有5種變量類型：bool、tristate、 string 、hex 、int，bool變量有兩種取值y,m；tristate變量有三種取值y,m,n；string可以取字符串；hex取十六進制數(shù)；int取十進制數(shù)。

代表只有在JFFS2_FS_WRITEBUFFER被配置時，才會進行該選項的配置。

代表默認的情況下是選擇n

代表在該選項被選種時，會將FS_POSIX_ACL也選種。

當在配置時按H時會顯示該信息。

menu條目

• 配置界面的主界面是由根目錄下Makefile中ARCH配置決定的，當選擇arm時，/arch/arm中的Kconfig文件將會用來生成主目錄。

設定主目錄的名稱

• 將會創(chuàng)建System Type子目錄

choice條目

• choice將多個類似的配置選項組合在一起，供用戶多選和單選

• 上述代碼給出提示信息，選中之后就可以進行選擇配置

• choice條目中定義的變量類型只能是bool和tristate，當配置的代碼編譯入內(nèi)核時為bool，只能有一個條目選擇為y；當編譯成模塊時為tristate或bool，為bool時，也只能是一個為y，當為tristate時，可以有多個m。

comment條目

• comment條目用于提供幫助信息，出現(xiàn)在配置界面的第一行。

source條目

• 用于包含其他Kconfig文件

菜單形式的配置界面的操作方法配置界面中[*]、< M >、[ ]分別表示相應的文件被編譯進內(nèi)核、編譯成模塊、沒有被編譯。

• 當執(zhí)行第一條語句時，將.config外的config文件加載，當執(zhí)行第二條時，表示存儲成處.config 外的config文件。

4.Linux內(nèi)核配置選項

• 與移植密切相關的內(nèi)容是System Type、Device Driver。

內(nèi)核配置主界面內(nèi)容

• 在配置內(nèi)核的時候按照順序進行，因為前面的配置會影響后面的。