我們?cè)诰幾gLinux內(nèi)核時(shí)，往往在Linux內(nèi)核的頂層目錄會(huì)執(zhí)行一些命令，這里我以RK3288舉例，比如：make firefly-rk3288-linux_defconfig、make menuconfig、make firefly-rk3288.img、make zImage等等。先不管這具體的含義，首先提出幾個(gè)疑問：
本文引用地址：http://emb.hqyj.com/Column/7565.html
（1）Linux內(nèi)核如此龐大（幾萬個(gè)文件），目錄又分為很多層，它是如何將各層目錄下的文件關(guān)聯(lián)起來的？
（2）Linux支持如此多的架構(gòu)（X86、ARM、AVR、mips等等），為何我們?cè)谑褂媚骋患軜?gòu)的芯片，比如RK3288時(shí)，其他架構(gòu)的代碼不會(huì)被編譯？并且同為ARM架構(gòu)下的其他系列SOC架構(gòu)相關(guān)的代碼不被編譯？
（3）在編譯內(nèi)核前，執(zhí)行命令：make menuconfig的意義為何？
（4）編譯內(nèi)核時(shí)，執(zhí)行命令：make zImage的意義為何？
（5）Linux內(nèi)核中各層目錄下的Makefile文件和Kconfig文件是如何編寫的。
個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)理解了解決了以上的幾個(gè)問題，那么本文題目的疑問就自然而然的解決了。以下筆者來一一回答這個(gè)問題：
問題1.Linux內(nèi)核如此龐大（幾萬個(gè)文件），目錄又分為很多層，它是如何將各層目錄下的文件關(guān)聯(lián)起來的？
關(guān)于此問題，如果要準(zhǔn)確的回答，估計(jì)只有真正的大神才能回答了，這里只講自己的理解。Linux內(nèi)核源碼的代碼管理是非?？茖W(xué)的，在Linux內(nèi)核源碼的頂層目錄下，分配了相應(yīng)的目錄，在對(duì)應(yīng)的目錄下，代表這就一些功能或者是屬性的集群，這樣就實(shí)現(xiàn)了模塊化，便于管理，比如arch目錄與平臺(tái)架構(gòu)相關(guān)、include目錄存放著大量的內(nèi)核頭文件、drivers目錄存放著各種驅(qū)動(dòng)代碼，比如顯卡、網(wǎng)卡、USB總線、PCI總線等等、kernel目錄存放著支持體系結(jié)構(gòu)特有的諸如信號(hào)量處理和SMP之類特征的實(shí)現(xiàn)、mm目錄存放著體系結(jié)構(gòu)特有的內(nèi)存管理程序的實(shí)現(xiàn)等等；然而在各個(gè)子目錄下，又會(huì)進(jìn)行細(xì)分，比如arch目錄下，就存在和x86架構(gòu)相關(guān)的目錄x86、與ARM架構(gòu)相關(guān)的目錄arm、與MIPS目錄相關(guān)的目錄mips等等，以此類推。所以這就構(gòu)成了一顆樹形結(jié)構(gòu)。
學(xué)習(xí)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的童鞋應(yīng)該知道，對(duì)于一棵非標(biāo)準(zhǔn)樹，還是有辦法將其進(jìn)行遍歷的，只是算法比較復(fù)雜而已。那么在Linux內(nèi)核源碼的這棵樹，就是通過Kconfig文件建立各層子目錄之間的連接，通過Makefile文件來選擇各個(gè)目錄下的對(duì)應(yīng)的文件是否被編譯，而.config文件就像是作為總控制臺(tái)吧，控制著Makefile文件去編譯指定的程序代碼文件（主要是C和匯編）。而這一切控制關(guān)系是由Kconfig文件建立起來的。
在我理解而言，這其實(shí)就是在遍歷樹形結(jié)構(gòu)時(shí)，用的一種方法，即指路法。每當(dāng)我們?cè)谀硞€(gè)陌生的地方問路時(shí)，假設(shè)從A地到E地，情景通常如下：
通常我們也會(huì)按照路人的回答，很準(zhǔn)確的就找到了目的地E，所以，在程序中或者代碼架構(gòu)中也是一樣的。所以在Linux內(nèi)核源碼中，.config文件就相當(dāng)于路人，而Kconfig就為問路的人，而Makefile就為兩只腳了，聽指令干苦力的貨！嘿嘿！
問題2.Linux支持如此多的架構(gòu)（X86、ARM、AVR、mips等等），為何我們?cè)谑褂媚骋患軜?gòu)的芯片，比如RK3288時(shí)，其他架構(gòu)的代碼不會(huì)被編譯？并且同為ARM架構(gòu)下的其他系列SOC架構(gòu)相關(guān)的代碼不被編譯？
關(guān)于這個(gè)問題，其實(shí)和我們?cè)诰幾gLinux內(nèi)核時(shí)，執(zhí)行的命令：make firefly-rk3288-linux_defconfig或者make menuconfig有關(guān)了，執(zhí)行以上兩個(gè)命令的目的是為了生成.config文件。往往我們執(zhí)行命令make menuconfig只是為了修改一些驅(qū)動(dòng)模塊和要編譯的一些程序，往往我們是不會(huì)去選擇架構(gòu)相關(guān)的，比如說，自行的去選擇RK3288這顆SOC，再去選擇基于Firefly平臺(tái)的板卡，其實(shí)這也是可以的，只要你開心，都可以自行在菜單里面選擇，但是通常我們不會(huì)這樣，我們通常是先執(zhí)行make firefly-rk3288-linux_defconfig生成了一個(gè)基于Firefly平臺(tái)的RK3288相關(guān)配置的.config文件，然后再執(zhí)行命令make menuconfig來選擇一些模塊代碼進(jìn)行編譯，這樣做的好處就是減少了很多工作量。當(dāng)然，存在一個(gè)問題是，假設(shè)需要編譯的內(nèi)核不支持現(xiàn)有的開發(fā)板怎么辦？比如從官網(wǎng)下載下來的原始Linux內(nèi)核源碼，只支持RK3288這顆SOC，但是并沒有急于Firefly開發(fā)的這款RK3288的開發(fā)板，怎么辦呢？這涉及到了Linux內(nèi)核的移植，在此不作過多的敘述，提醒一點(diǎn)的是，可以找一塊基于RK3288這顆SOC的開發(fā)板的配置（在官方發(fā)布的初始Linux內(nèi)核源碼中，每支持一款SOC，基本上都會(huì)對(duì)于的支持一款官方開發(fā)板作為參考），進(jìn)行移植和模擬，后生成一個(gè)類似于firefly-rk3288-linux_defconfig的配置文件，用它來生成基本的.config文件。
清楚了以上的關(guān)系，在根據(jù)問題1的原因，就不難理解了。沒錯(cuò)，就是基于firefly-rk3288-linux_defconfig文件生成了基礎(chǔ)的，默認(rèn)的.config配置文件，此文件的內(nèi)容就包含了架構(gòu)相關(guān)的東西，所以在進(jìn)行Linux內(nèi)核源碼的編譯時(shí)，根據(jù).config文件的基本配置，尋找架構(gòu)相關(guān)的代碼進(jìn)行編譯和設(shè)備相關(guān)的代碼進(jìn)行編譯?？傊黄鸲?config這個(gè)控制臺(tái)為準(zhǔn)。
問題3.在編譯內(nèi)核前，執(zhí)行命令：make menuconfig的意義為何？
其實(shí)這個(gè)問題在前兩個(gè)問題中基本上都回答了，make menuconfig就是以菜單的形式打開內(nèi)核源碼的樹形結(jié)構(gòu)，然后程序員在默認(rèn)配置的基礎(chǔ)上自行配置和選擇需要編譯的模塊代碼。
其實(shí)能做這個(gè)工作的命令有很多，比如：
·make config：基于文本的為傳統(tǒng)的配置界面，太復(fù)雜，不直觀，不推薦使用。
·#make xconfig：基于圖形窗口模式的配置界面，直觀明了，Xwindow界面下推薦使用。
·make oldconfig：如果只想在原來內(nèi)核配置的基礎(chǔ)上修改一些小地方，會(huì)省去不少麻煩，可以使用。
·make menuconfig：基于文本選單的配置界面，直觀明了，字符終端下推薦使用。
大概好像這幾種吧，其實(shí)還有一種就是，手動(dòng)修改.config文件，呵呵！相信基本上沒人會(huì)去干這種事的。
問題4.編譯內(nèi)核時(shí)，執(zhí)行命令：make zImage的意義為何？
通常在編譯時(shí)，都是執(zhí)行這個(gè)命令或者執(zhí)行make uImage命令進(jìn)行編譯的。意義為何呢？其實(shí)是生成名為zImage或uImage的內(nèi)核鏡像。當(dāng)然，有人在疑問了，在編譯Firefly的RK3288開發(fā)板時(shí)，執(zhí)行的命令是make firefly-rk3288.img ，而不是上面的任何一個(gè)，其實(shí)這是Firefly修改過的方法了，其實(shí)說白了也就是一個(gè)名字而已。這個(gè)不要太過糾結(jié)，想具體了解的話，答案就在Firefly提供的內(nèi)核源碼內(nèi)。
執(zhí)行編譯命令后，通過.config文件、Kconfig文件和Makefile文件，就可以有規(guī)律有選擇的去編譯源代碼了。
問題5.內(nèi)核中各層目錄下的Makefile文件和Kconfig文件是如何編寫的。
其實(shí)前面的4個(gè)問題只是基礎(chǔ)的鋪墊，這才是重點(diǎn)，但是這里必須依賴于前面的原理。
首先我們先確定一點(diǎn)，在Linux內(nèi)核源碼的各層目錄下。都存在一個(gè)Kconfig文件和一個(gè)Makefile文件，.config文件存在頂層目錄。如下圖：
上圖基本上可以證明一切了。
為了更好的詮釋，我在drivers目錄下創(chuàng)建了一個(gè)my_dr目錄，主要存放我自己編寫的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)代碼，此目錄下的其他目錄都是我編寫的驅(qū)動(dòng)代碼，現(xiàn)在需要將它們連接起來，當(dāng)執(zhí)行make menuconfig命令時(shí)，能夠找到我自己編寫的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)代碼。在這里以一個(gè)hello程序舉例。
那么到底該如何做呢？·········兩字：“模仿”！
如下圖：
上圖中就是我要舉例的目錄層了，hello目錄里為hello.c程序；my_dr目錄里為我想把我自己寫的驅(qū)動(dòng)程序存放的目錄；drivers目錄為Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)目錄；firefly-rk3288-kernel目錄為Linux內(nèi)核源碼頂層目錄。所以按照前文的推斷，在每一層目錄下都會(huì)存在一個(gè)Makefile文件和一個(gè)Kconfig文件。下面從底層hello到drivers目錄各層Makefile文件和Kconfig文件分析。
（1）hello目錄
如上圖，左邊為Makefile文件，右邊為Kconfig文件。對(duì)于Makefile文件，如果變量CONFIG_HELLO為真或假，則判斷這是否將目錄下的hello.c文件編譯為hello.o文件。CONFIG_HELLO變量的值來自于.config文件的配置。.config的配置又來自于通過Kconfig文件的顯式選擇（就是通過菜單選擇）。再看Kconfig文件，如下圖：
Config為配置關(guān)鍵字；HELLO為配置項(xiàng)；tristate為三態(tài)選擇器，此關(guān)鍵字在為上層提供菜單配置時(shí)，有三種選擇，分別是不編譯、編譯成內(nèi)核鏡像和編譯成模塊驅(qū)動(dòng)，除了這個(gè)關(guān)鍵字，還有另一個(gè)bool，這個(gè)不難理解，即為布爾類型，西游兩種選擇，編譯或者不編譯；help為幫助提示。這基本上是比較經(jīng)典的格式了。所以通常在進(jìn)行編寫這樣的配置時(shí)，通常的做法是參考Linux內(nèi)核源碼中存在的Kconfig文件和Makefile文件，然后模仿他們的格式進(jìn)行編寫。
（2）my_dr目錄
如上圖，即為mu_dr目錄下的Makefile文件和Kconfig文件的內(nèi)容了。對(duì)于Makefile文件，一句話指引找到hello目錄。而對(duì)于Kconfig文件，因?yàn)閙y_dr目錄下可能要存在很多驅(qū)動(dòng)程序，所以必須要建立好一個(gè)菜單，進(jìn)行對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的選擇，所以第1行代碼就算建立名為my Drivers的菜單；第5行代表可以在相對(duì)路徑drivers/my_dr/hello/Kconfig找到Kconfig資源（注意，這里的路徑是相對(duì)于Linux內(nèi)核源碼的頂層目錄的）。后的第7行表示使用關(guān)鍵字endmenu結(jié)束文件。
（3）drivers目錄
如上圖，即為drivers目錄下的Makefile文件和Kconfig文件了。還是一樣的，在Makefile文件中添加洗衣歌資源的菜單目錄路徑；而在Kconfig文件中，還是添加此目錄下的資源的Kconfig文件的路徑。就這樣配合使用。而且，基本上在這兩個(gè)文檔中，可以直接看到很多的參考示例，直接參考即可！其實(shí)有一個(gè)疑問是，在Makefile文件中，比如第158行，如下圖：
存在變量CONFIG_GATOR，這是為啥嘞？其實(shí)是這樣的，這表示如果想想在菜單中顯示選擇關(guān)于gator的目錄菜單，就必須依賴于變量CONFIG_GATOR的值為y，這樣才能在使用make menuconfig命令時(shí)，才能看到gator目錄下的菜單，而CONFIG_GATOR變量則是在gator目錄的上層，依賴于某些代碼，選擇后，其值為y。而筆者自己寫的直接使用了語句obj-y，表示變量值為y（其實(shí)就是yes），所以直接就可見了，不依賴于其他的代碼。
那么整一個(gè)過程就如上三步了，現(xiàn)在執(zhí)行make menuconfig命令查看是否能看到前面建立的菜單。如下圖：
如上圖可以看到我自己創(chuàng)建的名為my Dribers的菜單了。
如上兩圖即為所使用的tristate關(guān)鍵字所表現(xiàn)出的三態(tài)結(jié)果了，即就是三種狀態(tài)?？梢园凑招枰M(jìn)行合適的選擇即可。
總結(jié)：本文主要根據(jù)個(gè)人的理解，記錄了Linux內(nèi)核源碼中的Makefile、Kconfig和.config文件的編寫和使用，從某個(gè)角度來講，其貫穿了整一個(gè)Linux內(nèi)核源碼，有以圖形菜單的形式體現(xiàn)給開發(fā)者，編譯開發(fā)和選擇。
聲明：以上內(nèi)容純屬為個(gè)人理解，如若有誤，還望大神賜教！
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