编译哪些文件顶层Makefile决定哪些目录中的文件将编译进内核顶层

概要：本文内容包含Linux源码树结构剖析、LinuxMakefile剖析、Kconfig文件剖析、Linux内核配置选项剖析。这种知识是为了理解内核文件的组织方式，为具体移植内核做打算。

一，Linux源码树结构剖析

对Linux源码树下个子目录内包含的内容进行列表列举：

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二，LinuxMakefile剖析

主要从三个方面讲解：编译什么文件、如何编译文件、如何联接文件

最权威的参考资料：/Documentation/Kbuild/makefiles.txt

LinuxMakefile的分类：

编译什么文件

顶楼Makefile决定什么目录中的文件将编译进内核

    init-y      := init/
    drivers-y   := drivers/ sound/ firmware/
    net-y       := net/
    libs-y      := lib/
    core-y      := usr/
    ...
    core-y      += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/

顶楼Makefile将13个子目录分成5个部份：init-y、drivers-y、net-y、libs-y、core-y顶楼通过下述句子包含和体系构架有关的Makefile。仔细观察可以看见/arch子目录的根目录下是没有Makefile文件的，而其它各子目录都是有Makefile。

    include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile
    ...
    SRCARCH     := $(ARCH)

所以在编译内核之前先要确定ARCH：

    ARCH        ?= $(SUBARCH)
    CROSS_COMPILE   ?=
    ...
    SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ 
                  -e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ 
                  -e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ 
                  -e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ 
                  -e s/sh[234].*/sh/ )

默认的ARCH不是我们须要的，所以要进行更改：

    ARCH        ?= arm
    CROSS_COMPILE   ?=arm-linux-

$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile对内核的内容进行了扩展

core-y              += arch/arm/kernel/ arch/arm/mm/ arch/arm/common/
core-y              += $(machdirs) $(platdirs)
core-$(CONFIG_FPE_NWFPE)   += arch/arm/nwfpe/
core-$(CONFIG_FPE_FASTFPE)	+= $(FASTFPE_OBJ)
core-$(CONFIG_VFP)     += arch/arm/vfp/
drivers-$(CONFIG_OPROFILE)      += arch/arm/oprofile/
libs-y              := arch/arm/lib/ $(libs-y)
...
head-y      := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o

可以看见一个新元素head-y,它还有一个特殊的地方，它是直接对应着两个文件，而不是目录。之所以分成两个是为了同时支持有无MMU的CPU，它们对应着两个不同的head$(MMUEXT).o文件，由变量MMUEXT控制，可以在配置时设定。

至此我们晓得了编译时将步入什么文件进行编译。编译时依次步入init-y、core-y、libs-y、drivers-y、net-y中列的目录调用其中的Makefile进行编译，每一个子目录还会生成build-in.o(libs-y所列的目录下有可能生成lib.a)。最后head-y列举的文件和build-in.o、lib.a一起联接成vmlinux.

在配置内核时，将会形成.config文件，Makefile将会在.config文件中添加下边两行。

CONFIG_KERNELVERSION = "2.6.32.2"
CONFIG_ARCH = "arm"

有可能是版本诱因linux内核24版源代码分析大全(清晰版)，在2.6.32.2版本中并没有前面两个句子,有下边两句。

#Linux kernel version = 2.6.32.2
CONFIG_ARM = y

观察.config文件会发觉变量的值主要有两种y、m，各级的Makefile将会按照这种变量的值来决定编译什么文件，同时是编译进内核，还是作为内核模块存在。

obj-y中定义的.o文件将由当前目录下的.c、.S文件及子目录下的build-in.o文件编译联接得到的。

注意：obj-y中定义的.o文件的次序是有意义的。

下边是一段取自子目录中的Makefile文件内容，在该目录下有ioat和ipu子目录

    obj-$(CONFIG_DMA_ENGINE) += dmaengine.o
    obj-$(CONFIG_NET_DMA) += iovlock.o
    obj-$(CONFIG_DMATEST) += dmatest.o
    obj-$(CONFIG_INTEL_IOATDMA) += ioat/
    obj-$(CONFIG_INTEL_IOP_ADMA) += iop-adma.o
    obj-$(CONFIG_FSL_DMA) += fsldma.o
    obj-$(CONFIG_MV_XOR) += mv_xor.o
    obj-$(CONFIG_DW_DMAC) += dw_dmac.o
    obj-$(CONFIG_AT_HDMAC) += at_hdmac.o
    obj-$(CONFIG_MX3_IPU) += ipu/
    obj-$(CONFIG_TXX9_DMAC) += txx9dmac.o
    obj-$(CONFIG_SH_DMAE) += shdma.o

obj-m中定义的.o文件是由的当前目录下的.c、.S文件编译生成，它们不会与build-in.o一起编译步入内核。而是被编译成.ko文件，作为模块存在。

当.o文件由单个文件编译而成时，用下边的句子：

obj-$(CONFIG_ISDN_PPP_BSDCOMP) += isdn_bsdcomp.o

当.o文件由多种文件编译而成时，用下边的句子：

obj-$(CONFIG_ISDN) +=isdn.o
isdn-objs := isdn_net_lib.o isdn_v110.o isdn_commen.o

编撰驱动程序时，也是以这些方法编撰Makefile。lib-y中定义的.o文件是由的当前目录下的.c、.S文件编译生成,她们被打包成当前目录下的lib.a文件。同时出现在lib-y和obj-y中的文件，不会被包含进lib.a文件。obj-y和obj-m可以拿来指定步入下一级目录。

如何编译那些文件

如何编译文件就是意味着编译选项和联接选项是哪些。

这种选项分成3类：全局的（适用整个代码树）、局部的（适用单个Makefile）、个体的（适用单个文件）。

全局选项是在顶楼Makefile和arch/$(ARCH)/Makefile中定义的，这种选项是CFLAGS、AFLAGS、LDFLAGS、ARFLAGS，它们分别是编译C文件的选项，编译汇编文件的选项linux内核24版源代码分析大全(清晰版)，联接文件的选项，制做库文件的选项。

局部选项在各自子目录中定义，名称为：EXTRA_CFLAGS、EXTRA_AFALGS、EXTRA_LDFALGS、EXTRA_ARFLAGS.

对单文件设定编译选项，可以用CLFAGS_$@、AFLAGS_$@，后者对C文件，前者对汇编文件。

注意：3类选项是一起使用的，在scripts/Makefile.lib中可以见到：

_c_flags=$(CFLAGS)$(EXTRA_CFLGAS)$(CFALGS_$(baseterget.o))

怎么联接文件

在顶楼Makefile文件中有如下句子：

init-y      := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y))
core-y      := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(core-y))
drivers-y   := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(drivers-y))
net-y       := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(net-y))
libs-y1     := $(patsubst %/, %/lib.a, $(libs-y))
libs-y2     := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(libs-y))
libs-y      := $(libs-y1) $(libs-y2)

可以看出之后的联接是相当于这五种built-in.o文件和head-o文件的联接。

然后对那些文件再度进行合并

vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)
vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)
vmlinux-all  := $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)
vmlinux-lds  := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds

可以看出初始化代码由两部份组成head-y和init-y两部份组成，但是head-y是在init-y的后面。所以总的代码次序是arch/arm/kernel/head.o(假定有MMU，没有的话是head_nommu.o)、arch/arm/kernel/init_task.o、init/build-in.o。

联接脚本是arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds，它由arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds.S生成。具体联接细节可以查看里面的文件内容。

三，内核的Kconfig剖析

内核配置工具读取各个Kconfig文件，生成配置界面共开放人员配置内核，最后生成配置文件.config。

关于Kconfig的最权威资料在/Documentations/Kbuild/kconfig-language.txt

Kconfig句型剖析：

Kconfig的基本要素：config

config常常被其它条目包含，拿来生成菜单和多项选择。

config JFFS2_FS_WBUF_VERIFY
    bool "Verify JFFS2 write-buffer reads"
    depends on JFFS2_FS_WRITEBUFFER
    default n
    help
      This causes JFFS2 to read back every page written through the
      write-buffer, and check for errors.

上述代码是config的常用方法：

config JFFS2_FS_WBUF_VERIFY

在配置界面中配置了该选项后，会在.config中出现CONFIG_JFFS2_FS_WBUF_VERIFY=y或则m.

bool "Verify JFFS2 write-buffer reads"

在配置界面上将会显示VerifyJFFS2write-bufferreads选项，bool是变量的类型，一共有5种变量类型：bool、tristate、string、hex、int，bool变量有两种取值y,m；tristate变量有三种取值y,m,n；string可以取字符串；hex取十六补码数；int取十补码数。

depends on JFFS2_FS_WRITEBUFFER

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代表只有在JFFS2_FS_WRITEBUFFER被配置时红帽子linux下载，就会进行该选项的配置。

default n

代表默认的情况下是选择n

select FS_POSIX_ACL

代表在该选项被选种时，会将FS_POSIX_ACL也选种。

    help
      This causes JFFS2 to read back every page written through the
      write-buffer, and check for errors.

当在配置时按H时会显示该信息。

menu条目

配置界面的主界面是由根目录下Makefile中ARCH配置决定的，当选择arm时，/arch/arm中的Kconfig文件将会拿来生成主目录。

下边的内容摘自/arch/arm/Kconfig

mainmenu "Linux Kernel Configuration"

设定主目录的名称

menu "System Type"

将会创建SystemType子目录

choice条目

choice将多个类似的配置选项组合在一起，供用户多选和单选

choice
    prompt "Memory split"
    default VMSPLIT_3G
    help
      Select the desired split between kernel and user memory.
      If you are not absolutely sure what you are doing, leave this
      option alone!
    config VMSPLIT_3G
        bool "3G/1G user/kernel split"
    config VMSPLIT_2G
        bool "2G/2G user/kernel split"
    config VMSPLIT_1G
        bool "1G/3G user/kernel split"
endchoice

prompt "Memory split"

上述代码给出提示信息，选中以后就可以进行选择配置

choice条目中定义的变量类型只能是bool和tristate，当配置的代码编译入内核时为bool，只能有一个条目选择为y；当编译成模块时为tristate或bool，为bool时，也只能是一个为y，当为tristate时，可以有多个m。

comment条目

comment条目用于提供帮助信息，出现在配置界面的第一行。

comment"Atleastoneemulationmustbeselected"

source条目

用于包含其他Kconfig文件

source "drivers/cpuidle/Kconfig"

菜单方式的配置界面的操作方式

配置界面中[*]、、[]分别表示相应的文件被编译进内核、编译成模块、没有被编译。

Load an Alertnate Configuration File 
Save an Alertnate Configuration File

当执行第一条句子时，将.config外的config文件加载，当执行第二条时，表示储存成处.config外的config文件。

四，Linux内核配置选项

与移植密切相关的内容是SystemType、DeviceDriver。

内核配置主界面内容：

在配置内核的时侯依照次序进行linux 论坛，由于上面的配置会影响前面的。

原文链接：https://blog.csdn.net/u010909352/article/details/46375373

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