标题: 如何编译一个嵌入式linux内核 [打印本页] 作者: addvalue 时间: 2006-6-19 17:51 标题: 如何编译一个嵌入式linux内核 随着 Linux 操作系统的广泛应用,特别是 Linux 在嵌入式领域的发展,越来越多的人开始投身到 Linux 内核级的开发中。面对日益庞大的 Linux 内核源代码,开发者在完成自己的内核代码后,都将面临着同样的问题,即如何将源代码融入到 Linux 内核中,增加相应的 Linux 配置选项,并最终被编译进 Linux 内核。这就需要了解 Linux 的内核配置系统。
众所周知,Linux 内核是由分布在全球的 Linux 爱好者共同开发的,Linux 内核每天都面临着许多新的变化。但是,Linux 内核的组织并没有出现混乱的现象,反而显得非常的简洁,而且具有很好的扩展性,开发人员可以很方便的向 Linux 内核中增加新的内容。原因之一就是 Linux 采用了模块化的内核配置系统,从而保证了内核的扩展性。
本文首先分析了 Linux 内核中的配置系统结构,然后,解释了 Makefile 和配置文件的格式以及配置语句的含义,最后,通过一个简单的例子--TEST Driver,具体说明如何将自行开发的代码加入到 Linux 内核中。在下面的文章中,不可能解释所有的功能和命令,只对那些常用的进行解释,至于那些没有讨论到的,请读者参考后面的参考文献。
1. 配置系统的基本结构
Linux内核的配置系统由三个部分组成,分别是:
Makefile:分布在 Linux 内核源代码中的 Makefile,定义 Linux 内核的编译规则;
配置文件(config.in):给用户提供配置选择的功能;
配置工具:包括配置命令解释器(对配置脚本中使用的配置命令进行解释)和配置用户界面(提供基于字符界面、基于 Ncurses 图形界面以及基于 Xwindows 图形界面的用户配置界面,各自对应于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig)。
这些配置工具都是使用脚本语言,如 Tcl/TK、Perl 编写的(也包含一些用 C 编写的代码)。本文并不是对配置系统本身进行分析,而是介绍如何使用配置系统。所以,除非是配置系统的维护者,一般的内核开发者无须了解它们的原理,只需要知道如何编写 Makefile 和配置文件就可以。所以,在本文中,我们只对 Makefile 和配置文件进行讨论。另外,凡是涉及到与具体 CPU 体系结构相关的内容,我们都以 ARM 为例,这样不仅可以将讨论的问题明确化,而且对内容本身不产生影响。
2. Makefile
2.1 Makefile 概述
Makefile 的作用是根据配置的情况,构造出需要编译的源文件列表,然后分别编译,并把目标代码链接到一起,最终形成 Linux 内核二进制文件。
由于 Linux 内核源代码是按照树形结构组织的,所以 Makefile 也被分布在目录树中。Linux 内核中的 Makefile 以及与 Makefile 直接相关的文件有:
# If we have a machine-specific directory, then include it in the build.
MACHDIR := arch/arm/mach-$(MACHINE)
ifeq ($(MACHDIR),$(wildcard $(MACHDIR)))
SUBDIRS += $(MACHDIR)
CORE_FILES := $(MACHDIR)/$(MACHINE).o $(CORE_FILES)
endif
对于一个开发者来说,将自己开发的内核代码加入到 Linux 内核中,需要有三个步骤。首先确定把自己开发代码放入到内核的位置;其次,把自己开发的功能增加到 Linux 内核的配置选项中,使用户能够选择此功能;最后,构建子目录 Makefile,根据用户的选择,将相应的代码编译到最终生成的 Linux 内核中去。下面,我们就通过一个简单的例子--test driver,结合前面学到的知识,来说明如何向 Linux 内核中增加新的功能。
bool 'TEST support' CONFIG_TEST
if [ "$CONFIG_TEST" = "y" ]; then
tristate 'TEST user-space interface' CONFIG_TEST_USER
bool 'TEST CPU ' CONFIG_TEST_CPU
fi
endmenu
由于 test driver 对于内核来说是新的功能,所以首先创建一个菜单 TEST Driver。然后,显示 "TEST support",等待用户选择;接下来判断用户是否选择了 TEST Driver,如果是(CONFIG_TEST=y),则进一步显示子功能:用户接口与 CPU 功能支持;由于用户接口功能可以被编译成内核模块,所以这里的询问语句使用了 tristate(因为 tristate 的取值范围包括 y、n 和 m,m 就是对应着模块)。
2) arch/arm/config.in
在文件的最后加入:source drivers/test/Config.in,将 TEST Driver 子功能的配置纳入到 Linux 内核的配置中。
4.3 Makefile
1)drivers/test/Makefile
# drivers/test/Makefile
#
# Makefile for the TEST.
#
SUB_DIRS :=
MOD_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
ALL_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS) cpu