【ZYNQ_LINUX】linux 内核编译中 makefile 与 Kconfig 的关系

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http://blog.csdn.net/sinat_16790541/article/details/45891143
最近在学习设备驱动程序，编写完之后进行编译之前，要在Kconfig和Makefile文件里面添加一些内容，参考了
其他的源码，发现源码树目录下几乎都有Kconfig和Makefile文件，并且在内核编译之前，要使用make menuconfig
(或者xconfig)生成配置文件。那么到底这些文件对于内核的编译有什么作用？它们之间是怎么样的关系，网上
参考了一些文章，然后自己实地操作了一番，现简单总结下来：
一、内核编译及Kconfig,.config和Makefile三者关系
      1.1  当我们在写驱动程序的时候，可以选择把它之间编译进内核，也可以以模块的形式（module)存在，
            编译成模块（编译成模块的好处就是 我们修改了内核，但是编译的时候不会全部重新编译整个
           内核，而是只编译模块这一小部分，节省时间，并且可以随时插入或者删除模块更加灵活）。
            在编写完某个驱动程序比如vfio-ccw.c的时候，我们如何把它以内核或者模块编译，或者不编译？
             我们需要修改两个文件： Makefile和Konconfig
           1.  参考一些源代码，我们在Makefile中看到了类似的： obj-m+= ccw.o
                                                                           obj-y += vfio.o
                                                                           obj-x + = ccw-xx.o
                     
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                                                      obj-$(CONFIG_KVM) += vfio-ccw.o
               就是这些类似的语句（目标定义）用来定义哪些内容（文件）要作为模块编译，或者直接编译进内核，
               或不编译，或根据某个配置选项的选择来进行何种编译。我们平常所用的make命令就是根据Makefile
               里面的规则来进行编译的。
           2. 那么这些配置变量CONFIG_KVM的值从哪里获得呢？
               make命令从源目录/Linux-2.6.16中的.config文件获得，里面每一行都是一个配置变量的赋值。那么
               这个.config文件从何而来？里面的配置变量何时赋值？
          3. 在我们新得到linux源码的时候，在主目录里面并没有.config文件，我们需要使用autoconfig生成或者
              手动赋值.config文件，但是这样的方法要么缺乏灵活性（不能实现按需定制的要求。如果要添加或
              删掉某个驱动，将要在.config文件中找到相应的项进行修改。非常的不方便。）要么手动工作量太大。
              那么就引入了Kconfig和make menuconfig. 对于每个配置选项（eg CONFIG_KVM)，我们在Kconfig
              文件里面进行定义， 设定它的 选项, 然后在make之前，先使用make menuconfig进入配置选项设定
              的菜单，然后在菜单界面上找到你想要设置的配置选项（这里是CONFIG_KVM 对应的描述，找到后，
              按空格键选择*代表y,编译进内核，m代表m，编译为模块，空代表不编译。
              这样就为CONFIG_KVM进行了赋值，在make时候读取Makefile，就 可以给$(CONFIG_KVM)赋值了
              可以知道将obj-$(CONFIG_KVM) +=vfio-ccw.o中的vfio-ccw.o如何编译，
              也即将我们的驱动程序如何编译。
         4. 由此，我们可以看到Makefile,.config.Kconfig三者之间的关系。
              Ｍakefile：一个文本形式的文件，其中包含一些规则告诉make编译哪些文件以及怎样编译这些文件。
             .config：文件是在进行内核配置的时候，经过配置后生成的内核编译参考文件。
              Kconfig：一个文本形式的文件，其中主要作用是在内核配置时候，作为配置选项。
              Kconfig（配置选项）  ---->make menuconfig （菜单选择）--->.config（生成值）-->Makefile（使用选项）---->make （make modules)
 
    二、Kconfig，Makefile的结构及其编写规则 
            内核源码树目录下都有两个文件Kconfig和Makefile,分布到各目录的Kconfig构成了一个分布式的内核
             配置数据库，每个Kconfig描述了所属目录源文件相关的内核配置菜单。在Kconfig文件中，一般的内核
             配置菜单如下：
              menu "Virtulization"
              config  KVM

                      select KVM_VFIO
                      select VFIO_IOMMU_ADAPTER if (VFIO_IOMMU)
              config XEN
               ....
             endmenu

              config  VFIO_IOMMU

                      bool “VFIO IOMMU"

                      depends on VFIO

                      default n
                      help
                           this is vfio iommu driver
              config VFIO_IOMMU_TYPE1
               ....
          1.每个菜单项（config定义的）就是menu/endmenu中Virtualization这个菜单的菜单项。
          2. config下面bool,depends on, default,help,select等为config的属性，用来定义该配置
             选项的类型，依赖，默认值，描述等。
          3. config的类型定义：bool（y or m), tristate(y，m or n), string（字符串）， hex(16进制）
              integer(整型），一般情况下选择bool或者tristate的多。
              例如： 上面的例子    bool 类型的只能选中或不选中，显示为[ ]; tristate类型的菜单项多了
              编译成内核模块的选项，显示为< > , 假如选择编译成内核模块，则会在.config中生成一个
              CONFIG_VFIO_IOMMU=m的配置，假如选择内建，就是直接编译成内核影响，就会
              在.config中生成一个 CONFIG_VFIO_IOMMU=y的配置. hex十六进制类型显示为（ ）。
         4. depends on说明该配置选项的生效要依赖于后面的这个配置选项才能有效, select则与
             depends on正好相反。如上面的例子，还可以使用if (VFIO_IOMMU)来进行限定。
         5. Kconfig目录层次迭代
              在drivers/vfio/Kconfig中source "driver/vfio/pci/Kconfig” 这样的语句用来嵌套子目录或者
              其他目录的Kconfig文件，这样的好处就是不同的目录各种管理自己的配置选项，而不用
              都写在同一个文件里面。
        
       Makefile:
         2.6内核的Makefile分为5个部分：
            * 最顶层的Makefile(在编译之前可更改上面几行版本名字，这样生成的新内核就是特定的名字）
            *  内核的.config配置文件
            *   在arch/$(ARCH)目录下的体系结构相关的Makefile
            *  在s目录下的Makefile.*文件，是一些Makefile的通用规则
            *  各级目录下的大概约500个kbuild Makefile文件
          顶层的Makefile文件读取.config文件的内容，并总体上负责build内核和模块，各级体系架构的
          Makefile负责架构相关的信息。s目录下的Makefile文件包含了所有用来根据kbuild Makefile
          构建内核所需要的定义和规则。
           makefile文件的编写可以参考：一起来写makefile
 
    三、具体实例

          我们根据一个简单的例子来说明这几个文件的关系：
           要实现一个vfio-ccw的驱动，在/Linux/drivers/vfio/ccw目录下完成vfio-ccw.c文件，然后想要将其编译
            为模块或者模块或者不编译，它要依赖与VFIO, CCW和VFIO_IOMMU这几个配置选项。
           1. 编写Kconfig
              1.1由于ccw是新建的目录，所以首先在ccw目录下面添加Kconfig文件，添加菜单项
                    config VFIO_CCW

                          tristate "VFIO support for CCW devices"

                          depends on VFIO && CCW && VFIO_IOMMU

                           help
                                  *****
                   因为还有上级目录vfio，所以在vfio目录的Kconfig里面添加source "drivers/vfio/ccw/Kconfig"
              1.2 我们使用make menuconfig进入配置选择菜单，根据源码目录，我们找到一级级的菜单项进入。
                 


                    在VFIO support for CCW devices前面选择M, 表示要把该选项编译为模块，按空格键可以选择*或者空，
               1.3 保存退出后，在.config文件中我们找到了：
                    CONFIG_VFIO=m
                    CONFIG_VFIO_CCW=m
             2. 编写Makefile
                  通过上一步，我们虽然可以在配置内核的时候进行选择，但实际上此时执行编译内核
                  还是不能把vfio-ccw.c
编译进去的，还需要在Makefile 中把内核配置选项和真正的源
                 代码联系起来，在ccw下面新建Makefile文件，添加：
                   vfio-ccw-y := vfio_ccw.o

                   obj-$(CONFIG_VFIO_CCW) += vfio-ccw.o
                 这样make时候，根据Makefile里面obj-$(CONFIG_VFIO_CCW) += vfio-ccw.o，
                 意味着将vfio-ccw.o编译为模块。