Linux移植之配置过程分析

2018/07/30 16:20
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Linux移植之移植步骤中已经将Linux移植的过程罗列出来了,现在分析一下Linux的配置过程,将分析以下两个配置过程:

1、make s3c2410_defconfig分析

2、make menuconfig分析

 

1、make s3c2410_defconfig分析

首先从顶层Makefile开始分析,找到类似smdk2410_defconfig的目标。找到了%config目标。表示后缀为config的目标遵循这个规则,config %config前面的config是一个Kconfig关键字,表示一个配置选项的开始。

416    config %config: scripts_basic outputmakefile FORCE
417        $(Q)mkdir -p include/linux include/config
418        $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

继续分析s3c2410_defconfig目标的依赖scripts_basic outputmakefile FORCE

 

①、scripts_basic 依赖分析,它同样是一个目标。它没有依赖,其中Q表示如果在命令参数中输入V=1则Q=空,表示打印这条规则,反之则不打印这条规则;MAKE=make在系统参数中定义的。

328    scripts_basic:
349        $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/basic

build这个变量是一个通用的变量,它定义在$(srctree)/scripts/Kbuild.include文件中,srctree为Linux内核所在目录

121    build := -f $(if $(KBUILD_SRC),$(srctree)/)scripts/Makefile.build obj

将scripts_basic 依赖翻译后为

scripts_basic:
    make -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj=scripts/basic

表示进入Makefile.build文件make,并且obj参数为scripts/basic。接着打开Makefile.build文件分析,它的目标为:

005    src := $(obj)

007    PHONY := __build
008    __build:

083    __build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
084         $(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m)) \
085         $(subdir-ym) $(always)
086        @:

接着分析src的作用:$(srctree)/scripts/Makefile.build把src (即scripts/basic)目录下的Makefile包含进来(如果有Kbuild则包含Kbuild)

16    kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))//kbuild-dir=scripts/basic
17    include $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/Kbuild), $(kbuild-dir)/Kbuild, $(kbuild-dir)/Makefile)//如果存在Kbuild就包含Kbuild,否则保护Makefile

再回到最终的目标:规则的命令是一个冒号命令”:”,冒号(:)命令是bash的内建命令,通常把它看作true命令。bash的help解释(help :)为:No effect; the command does nothing. A zero exit code is returned.(没有效果,该命令是空操作,退出状态总是0)。

__build的依赖除了$(always),(builtin−target)(lib-target) (extra−y)(subdir-ym)这些变量在$(srctree)/scripts/basic/Makefile中没有定义,因此builtin-target、lib-target、extra-y、subdir-ym都为空串,只有always有值。always在scripts/kconfig/Makefile中定义为dochecklxdialog,而dochecklxdialog目标所在规则的注释写着# Check that we have the required ncurses stuff installed for lxdialog (menuconfig)。也就是说,build目标的依赖dochecklxdialog是用来检查生成配置对话框所需的ncurses库是不是已经安装在本机了,如果没有安装,make过程会报错退出。因此在make menuconfig前,我们要保证该库已经被安装在本地。

以上文字照抄自配置Linux Kernel时make menuconfig执行流程分析。总结一下也就是说scripts_basic 这个依赖作用是检查ncurses库是否已经安装在本机。这个库在生menuconfog界面时需要用到。

 

②、outputmakefile 依赖分析,它同样是一个目标,没有依赖。KBUILD_SRC不空的话执行规则。KBUILD_SRC为空所以不执行

358    outputmakefile:
359    ifneq ($(KBUILD_SRC),)
360        $(Q)$(CONFIG_SHELL) $(srctree)/scripts/mkmakefile \
361            $(srctree) $(objtree) $(VERSION) $(PATCHLEVEL)
362    endif

 

③、FORCE依赖分析,它同样是一个目标。如下:

1491    PHONY += FORCE
1492    FORCE:

从上面看到,FORCE 既没有依赖的规则,其底下也没有可执行的命令。如果一个规则没有命令或者依赖,并且它的目标不是一个存在的文件名。在执行此规则时,目标总会被认为是最新的。就是说:这个规则一旦被执行,make就认为它的目标已经被更新过。这样的目标在作为一个规则的依赖时,因为依赖总被认为被更新过,因此作为依赖所在的规则中定义的命令总会被执行。FORCE所在规则为空,也是什么都不做。FORCE被定义为一个伪目标,所以它作为依赖时总是被认为是最新的(比目标新),故有FORCE作为依赖的目标每次make时必然会重新生成,在这里FORCE伪目标的规则命令为空,故FORCE在Kbuild体系中,就是相当于是一个关键字,如果我们想要某个目标每次make的时候都一定会被重新生成,就把FORCE写为该目标的依赖。

以上文字照抄自配置Linux Kernel时make menuconfig执行流程分析

 

④、接着分析第一条规则$(Q)mkdir -p include/linux include/config,它表示创建include/linux include/config两个文件夹

 

⑤、最后分析第二条规则$(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@,将它展开得到:

make -f $(srctree)/scripts/Makefile.build obj=scripts/kconfig smdk2410_defconfig

上面这句规则的意思是调用Makefile.build文件,最终的目标为s3c2410_defconfig,由上面第①条分析可知,Makefile.build文件包含了scripts/kconfig/Makefile,而s3c2410_defconfig正是定义在这个文件中:

66    %_defconfig: $(obj)/conf
67        $(Q)$< -D arch/$(ARCH)/configs/$@ arch/$(ARCH)/Kconfig

展开得:

66    s3c2410_defconfig: scripts/kconfig/conf
67        scripts/kconfig/conf -D arch/arm/configs/s3c2410_defconfig arch/arm/Kconfig

它的意思是先是生成conf程序,然后利用conf程序解析 s3c2410_defconfig文件与Kconfig文件配置单板,最后生成 .config文件,供make uImage时调用

 

1、make menuconfig分析,这个目标与s3c2410_defconfig目标一致,都是%config,所以只是分析最后阶段,调用Makefile.build文件,包含了scripts/kconfig/Makefile,而menuconfig正是定义在这个文件中:

13    menuconfig: $(obj)/mconf
14        $< arch/$(ARCH)/Kconfig

故menuconfig目标的规则的命令为scripts/kconfig/mconf  arch/arm/Kconfig。mconf在这里实际上是scripts/kconfig目录下的一个可执行文件,此条命令里arch/arm/Kconfig字符串作为命令行参数传入该可执行文件运行,该可执行文件如果存在.config的内容,则依据.config的内容文件,生成配置界面;否则依据arch/arm/Kconfig文件提供的菜单配置,生成配置界面。

NOTE: 这里为什么说scripts/kconfig/mconf就是一个可执行文件呢?继续往下看scripts/kconfig/Makefile中的内容:

lxdialog := lxdialog/checklist.o lxdialog/util.o lxdialog/inputbox.o
lxdialog += lxdialog/textbox.o lxdialog/yesno.o lxdialog/menubox.o

conf-objs    := conf.o  zconf.tab.o
mconf-objs    := mconf.o zconf.tab.o $(lxdialog)
kxgettext-objs    := kxgettext.o zconf.tab.o

hostprogs-y := conf qconf gconf kxgettext

ifeq ($(MAKECMDGOALS),menuconfig)
    hostprogs-y += mconf
endif

ifeq ($(MAKECMDGOALS),xconfig)
    qconf-target := 1
endif
ifeq ($(MAKECMDGOALS),gconfig)
    gconf-target := 1
endif


ifeq ($(qconf-target),1)
qconf-cxxobjs    := qconf.o
qconf-objs    := kconfig_load.o zconf.tab.o
endif

如果在编译内核的过程中,需要现编译出一些可执行文件供内核编译阶段使用,就需要借助Kbuild框架的本机程序支持的特性。Kbuild 框架中,专门使用hostprogs-y变量来指示在内核编译阶段需要使用的一些可执行文件,通过hostprogs-y += mconf,就向make程序指明mconf是一个编译阶段需要使用的可执行文件。另外,Kbuild框架使用-objs后缀来指明相应的可执行文件需要通过多个目标文件来链接生成,mconf-objs    := mconf.o zconf.tab.o $(lxdialog)就是向make指明,mconf文件是由mconf.o zconf.tab.o lxdialog/checklist.o lxdialog/util.o lxdialog/inputbox.o lxdialog/textbox.o lxdialog/yesno.o lxdialog/menubox.o链接生成的。再有,未明确写明生成规则时,Kbuild框架默认.o文件是由同名.c或.S文件编译生成的。

保存配置信息后会在内核根目录下生成一个.config文件,该文件保存了所做的内核配置信息。

 

参考自配置Linux Kernel时make menuconfig执行流程分析

 

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