問make命令的用法還是makefile的寫法? 問make命令的用法的話,直接man make就好了 問makefile的寫法的話,從網上找兩篇文章看看 這么寬泛的問題應當學會自己查資料。 如果有特定的問題,比如makefile中某條語句不清楚什麼意思,適合在這里提問。
㈡ 如何編譯linux版本
編譯安裝內核
下載並解壓內核
內核下載官網:https://www.kernel.org/
解壓內核:tar xf linux-2.6.XX.tar.xz
定製內核:make menuconfig
參見makefile menuconfig過程講解
編譯內核和模塊:make
生成內核模塊和vmlinuz,initrd.img,Symtem.map文件
安裝內核和模塊:sudo make moles_install install
復制模塊文件到/lib/moles目錄下、復制config,vmlinuz,initrd.img,Symtem.map文件到/boot目錄、更新grub
其他命令:
make mrprobe:命令的作用是在每次配置並重新編譯內核前需要先執行「make mrproper」命令清理源代碼樹,包括過去曾經配置的內核配置文件「.config」都將被清除。即進行新的編譯工作時將原來老的配置文件給刪除到,以免影響新的內核編譯。
make dep:生成內核功能間的依賴關系,為編譯內核做好准備。
幾個重要的Linux內核文件介紹
config
使用make menuconfig 生成的內核配置文件,決定將內核的各個功能系統編譯進內核還是編譯為模塊還是不編譯。
vmlinuz 和 vmlinux
vmlinuz是可引導的、壓縮的內核,「vm」代表「Virtual Memory」。Linux 支持虛擬內存,不像老的操作系統比如DOS有640KB內存的限制,Linux能夠使用硬碟空間作為虛擬內存,因此得名「vm」。vmlinuz是可執行的Linux內核,vmlinuz的建立有兩種方式:一是編譯內核時通過「make zImage」創建,zImage適用於小內核的情況,它的存在是為了向後的兼容性;二是內核編譯時通過命令make bzImage創建,bzImage是壓縮的內核映像,需要注意,bzImage不是用bzip2壓縮的,bzImage中的bz容易引起誤解,bz表示「big zImage」,bzImage中的b是「big」意思。 zImage(vmlinuz)和bzImage(vmlinuz)都是用gzip壓縮的。它們不僅是一個壓縮文件,而且在這兩個文件的開頭部分內嵌有gzip解壓縮代碼,所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。 內核文件中包含一個微型的gzip用於解壓縮內核並引導它。兩者的不同之處在於,老的zImage解壓縮內核到低端內存(第一個640K),bzImage解壓縮內核到高端內存(1M以上)。如果內核比較小,那麼可以採用zImage 或bzImage之一,兩種方式引導的系統運行時是相同的。大的內核採用bzImage,不能採用zImage。 vmlinux是未壓縮的內核,vmlinuz是vmlinux的壓縮文件。
initrd.img
initrd是「initial ramdisk」的簡寫。initrd一般被用來臨時的引導硬體到實際內核vmlinuz能夠接管並繼續引導的狀態。比如initrd- 2.4.7-10.img主要是用於載入ext3等文件系統及scsi設備的驅動。如果你使用的是scsi硬碟,而內核vmlinuz中並沒有這個 scsi硬體的驅動,那麼在裝入scsi模塊之前,內核不能載入根文件系統,但scsi模塊存儲在根文件系統的/lib/moles下。為了解決這個問題,可以引導一個能夠讀實際內核的initrd內核並用initrd修正scsi引導問題,initrd-2.4.7-10.img是用gzip壓縮的文件。initrd映象文件是使用mkinitrd創建的,mkinitrd實用程序能夠創建initrd映象文件,這個命令是RedHat專有的,其它Linux發行版或許有相應的命令。這是個很方便的實用程序。具體情況請看幫助:man mkinitrd
System.map是一個特定內核的內核符號表,由「nm vmlinux」產生並且不相關的符號被濾出。
下面幾行來自/usr/src/linux-2.4/Makefile:
nm vmlinux | grep -v '(compiled)|(.o$$)|( [aUw] )|(..ng$$)|(LASH[RL]DI)' | sort > System.map
在進行程序設計時,會命名一些變數名或函數名之類的符號。Linux內核是一個很復雜的代碼塊,有許許多多的全局符號, Linux內核不使用符號名,而是通過變數或函數的地址來識別變數或函數名,比如不是使用size_t BytesRead這樣的符號,而是像c0343f20這樣引用這個變數。 對於使用計算機的人來說,更喜歡使用那些像size_t BytesRead這樣的名字,而不喜歡像c0343f20這樣的名字。內核主要是用c寫的,所以編譯器/連接器允許我們編碼時使用符號名,而內核運行時使用地址。 然而,在有的情況下,我們需要知道符號的地址,或者需要知道地址對應的符號,這由符號表來完成,符號表是所有符號連同它們的地址的列表。
Linux 符號表使用到2個文件: /proc/ksyms 、System.map 。/proc/ksyms是一個「proc file」,在內核引導時創建。實際上,它並不真正的是一個文件,它只不過是內核數據的表示,卻給人們是一個磁碟文件的假象,這從它的文件大小是0可以看 出來。然而,System.map是存在於你的文件系統上的實際文件。當你編譯一個新內核時,各個符號名的地址要發生變化,你的老的System.map 具有的是錯誤的符號信息,每次內核編譯時產生一個新的System.map,你應當用新的System.map來取代老的System.map。
雖然內核本身並不真正使用System.map,但其它程序比如klogd, lsof和ps等軟體需要一個正確的System.map。如果你使用錯誤的或沒有System.map,klogd的輸出將是不可靠的,這對於排除程序故障會帶來困難。沒有System.map,你可能會面臨一些令人煩惱的提示信息。 另外少數驅動需要System.map來解析符號,沒有為你當前運行的特定內核創建的System.map它們就不能正常工作。 Linux的內核日誌守護進程klogd為了執行名稱-地址解析,klogd需要使用System.map。System.map應當放在使用它的軟體能夠找到它的地方。執行:man klogd可知,如果沒有將System.map作為一個變數的位置給klogd,那麼它將按照下面的順序,在三個地方查找System.map: /boot/System.map 、/System.map 、/usr/src/linux/System.map
System.map也有版本信息,klogd能夠智能地查找正確的映象(map)文件。
makefile menuconfig過程講解
當我們在執行make menuconfig這個命令時,系統到底幫我們做了哪些工作呢?這裡面一共涉及到了一下幾個文件我們來一一探討
Linux內核根目錄下的scripts文件夾
arch/$ARCH/Kconfig文件、各層目錄下的Kconfig文件
Linux內核根目錄下的makefile文件、各層目錄下的makefile文件
Linux內核根目錄下的的.config文件、arch/$ARCH/configs/下的文件
Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件
1)scripts文件夾存放的是跟make menuconfig配置界面的圖形繪制相關的文件,我們作為使用者無需關心這個文件夾的內容
2)當我們執行make menuconfig命令出現上述藍色配置界面以前,系統幫我們做了以下工作:
首先系統會讀取arch/$ARCH/目錄下的Kconfig文件生成整個配置界面選項(Kconfig是整個linux配置機制的核心),那麼ARCH環境變數的值等於多少呢?它是由linux內核根目錄下的makefile文件決定的,在makefile下有此環境變數的定義:
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/ )
..........
export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH ?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
或者通過 make ARCH=arm menuconfig命令來生成配置界面
比如教務處進行考試,考試科數可能有外語、語文、數學等科,這里我們選擇了arm科可進行考試,系統就會讀取arm/arm/kconfig文件生成配置選項(選擇了arm科的卷子),系統還提供了x86科、milps科等10幾門功課的考試題
3)假設教務處比較「仁慈」,為了怕某些同學做錯試題,還給我們准備了一份參考答案(默認配置選項),存放在arch/$ARCH/configs/目錄下,對於arm科來說就是arch/arm/configs文件夾:
此文件夾中有許多選項,系統會讀取哪個呢?內核默認會讀取linux內核根目錄下.config文件作為內核的默認選項(試題的參考答案),我們一般會根據開發板的類型從中選取一個與我們開發板最接近的系列到Linux內核根目錄下(選擇一個最接近的參考答案)
4).config
假設教務處留了一個心眼,他提供的參考答案並不完全正確(.config文件與我們的板子並不是完全匹配),這時我們可以選擇直接修改.config文件然後執行make menuconfig命令讀取新的選項。但是一般我們不採取這個方案,我們選擇在配置界面中通過空格、esc、回車選擇某些選項選中或者不選中,最後保存退出的時候,Linux內核會把新的選項(正確的參考答案)更新到.config中,此時我們可以把.config重命名為其它文件保存起來(當你執行make distclean時系統會把.config文件刪除),以後我們再配置內核時就不需要再去arch/arm/configs下考取相應的文件了,省去了重新配置的麻煩,直接將保存的.config文件復制為.config即可.
5)經過以上兩步,我們可以正確的讀取、配置我們需要的界面了,那麼他們如何跟makefile文件建立編譯關系呢?當你保存make menuconfig選項時,系統會除了會自動更新.config外,還會將所有的選項以宏的形式保存在Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件下
內核中的源代碼就都會包含以上.h文件,跟宏的定義情況進行條件編譯。
當我們需要對一個文件整體選擇如是否編譯時,還需要修改對應的makefile文件,例如:
我們選擇是否要編譯s3c2410_ts.c這個文件時,makefile會根據CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410來決定是編譯此文件,此宏是在Kconfig文件中定義,當我們配置完成後,會出現在.config及autconf中,至此,我們就完成了整個linux內核的編譯過程。
最後我們會發現,整個linux內核配置過程中,留給用戶的介面其實只有各層Kconfig、makefile文件以及對應的源文件。
比如我們如果想要給內核增加一個功能,並且通過make menuconfig控制其聲稱過程
首先需要做的工作是:修改對應目錄下的Kconfig文件,按照Kconfig語法增加對應的選項;
其次執行make menuconfig選擇編譯進內核或者不編譯進內核,或者編譯為模塊,.config文件和autoconf.h文件會自動生成;
最後修改對應目錄下的makefile文件完成編譯選項的添加;
最後的最後執行make命令進行編譯。
Kconfig和Makefile
Linux內核源碼樹的每個目錄下都有兩個文檔Kconfig和Makefile。分布到各目錄的Kconfig構成了一個分布式的內核配置資料庫,每個Kconfig分別描述了所屬目錄源文檔相關的內核配置菜單。在執行內核配置make menuconfig時,從Kconfig中讀出菜單,用戶選擇後保存到.config的內核配置文檔中。在內核編譯時,主Makefile調用這 個.config,就知道了用戶的選擇。這個內容說明了,Kconfig就是對應著內核的每級配置菜單。
假如要想添加新的驅動到內核的源碼中,要修改Kconfig,這樣就能夠選擇這個驅動,假如想使這個驅動被編譯,則要修改Makefile。添加新 的驅動時需要修改的文檔有兩種(如果添加的只是文件,則只需修改當前層Kconfig和Makefile文件;如果添加的是目錄,則需修改當前層和目錄下 的共一對Kconfig和Makefile)Kconfig和Makefile。要想知道怎麼修改這兩種文檔,就要知道兩種文檔的語法結構,Kconfig的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。
Makefile 文件包含 5 部分:
Makefile 頂層的 Makefile
.config 內核配置文件
arch/$(ARCH)/Makefile 體系結構 Makefile
scripts/Makefile.* 適用於所有 kbuild Makefile 的通用規則等
kbuild Makefiles 大約有 500 個這樣的文件
頂層 Makefile 讀取內核配置操作產生的.config 文件,頂層 Makefile 構建兩個主要的目標:vmlinux(內核映像)和 moles(所有模塊文件)。它通過遞歸訪問內核源碼樹下的子目錄來構建這些目標。訪問哪些子目錄取決於內核配置。頂層 Makefile 包含一個體系結構 Makefile,由 arch/$(ARCH)/Makefile 指定。體系結構 Makefile 文件為頂層 Makefile 提供了特定體系結構的信息。每個子目錄各有一個 kbuild文件和Makefile 文件來執行從上層傳遞下來的命令。kbuild和Makefile文件利用.config 文件中的信息來構造由 kbuild 構建內建或者模塊對象使用的各種文件列表。scripts/Makefile.*包含所有的定義/規則,等等。這些信息用於使用 kbuild和 Makefile 文件來構建內核。Makefile的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。
參考文獻
【linux-2.6.31】內核編譯指南.pdf
【linux-2.6.31】kbuild.pdf
Linker script in Linux.pdf
linux內核的配置機制及其編譯過程
Linux內核編譯過程詳解
Linux Kconfig及Makefile學習
㈢ 如何在linux內核中添加系統調用
一、Linux0.11下添加系統調用:
我在bochs2.2.1中對linux0.11內核添加了一個新的系統調用,步驟如下:
1./usr/src/linux/include/unistd.h中添加:#define __NR_mytest 87
然後在下面聲明函數原型:int mytest();
2./usr/src/linux/include/linux/sys.h中添加:extern int sys_mytest();
然後在sys_call_table中最後加上sys_mytest;
3.在/usr/src/linux/kernel/sys.c中添加函數實現如下:
int sys_mytest(){
printk("This is a test!");
return 123;
}
4.在/usr/src/linux/kernel/system_call.s中對系統調用號加1(原來是86改成了87)
5.然後到/usr/src/linux目錄下編譯內核make clean; make Image
6. cp /usr/src/linux/include/unistd.h /usr/include/unistd.h
7. reset bochs
8. 在/usr/root中生成test.c文件如下:
#define __LIBRARY__
#include <unistd.h>
_syscall0(int,mytest)
int main(){
int a;
a = mytest();
printf("%d", a);
return 0;
}
9.然後gcc test.c編譯之後運行a.out,前面所有步驟都通過,但是每次調用都是返回-1,然後我查過errno為1(表示操作不允許),就不知道為什麼了?
系統知道的高手們能夠告知一下,不勝感激!這個問題困擾我很久了!
二、新Linux內核添加系統調用
如何在Linux系統中添加新的系統調用
系統調用是應用程序和操作系統內核之間的功能介面。其主要目的是使得用戶可以使用操作系統提供的有關設備管理、輸入/輸入系統、文件系統和進程式控制制、通信以及存儲管理等方面的功能,而不必了解系統程序的內部結構和有關硬體細節,從而起到減輕用戶負擔和保護系統以及提高資源利用率的作用。
Linux操作系統作為自由軟體的代表,它優良的性能使得它的應用日益廣泛,不僅得到專業人士的肯定,而且商業化的應用也是如火如荼。在Linux中,大部分的系統調用包含在Linux的libc庫中,通過標準的C函數調用方法可以調用這些系統調用。那麼,對Linux的發燒友來說,如何在Linux中增加新的系統調用呢?
1 Linux系統調用機制
在Linux系統中,系統調用是作為一種異常類型實現的。它將執行相應的機器代碼指令來產生異常信號。產生中斷或異常的重要效果是系統自動將用戶態切換為核心態來對它進行處理。這就是說,執行系統調用異常指令時,自動地將系統切換為核心態,並安排異常處理程序的執行。Linux用來實現系統調用異常的實際指令是:
Int $0x80
這一指令使用中斷/異常向量號128(即16進制的80)將控制權轉移給內核。為達到在使用系統調用時不必用機器指令編程,在標準的C語言庫中為每一系統調用提供了一段短的子程序,完成機器代碼的編程工作。事實上,機器代碼段非常簡短。它所要做的工作只是將送給系統調用的參數載入到CPU寄存器中,接著執行int $0x80指令。然後運行系統調用,系統調用的返回值將送入CPU的一個寄存器中,標準的庫子程序取得這一返回值,並將它送回用戶程序。
為使系統調用的執行成為一項簡單的任務,Linux提供了一組預處理宏指令。它們可以用在程序中。這些宏指令取一定的參數,然後擴展為調用指定的系統調用的函數。
這些宏指令具有類似下面的名稱格式:
_syscallN(parameters)
其中N是系統調用所需的參數數目,而parameters則用一組參數代替。這些參數使宏指令完成適合於特定的系統調用的擴展。例如,為了建立調用setuid()系統調用的函數,應該使用:
_syscall1( int, setuid, uid_t, uid )
syscallN( )宏指令的第1個參數int說明產生的函數的返回值的類型是整型,第2個參數setuid說明產生的函數的名稱。後面是系統調用所需要的每個參數。這一宏指令後面還有兩個參數uid_t和uid分別用來指定參數的類型和名稱。
另外,用作系統調用的參數的數據類型有一個限制,它們的容量不能超過四個位元組。這是因為執行int $0x80指令進行系統調用時,所有的參數值都存在32位的CPU寄存器中。使用CPU寄存器傳遞參數帶來的另一個限制是可以傳送給系統調用的參數的數目。這個限制是最多可以傳遞5個參數。所以Linux一共定義了6個不同的_syscallN()宏指令,從_syscall0()、_syscall1()直到_syscall5()。
一旦_syscallN()宏指令用特定系統調用的相應參數進行了擴展,得到的結果是一個與系統調用同名的函數,它可以在用戶程序中執行這一系統調用。
2 添加新的系統調用
如果用戶在Linux中添加新的系統調用,應該遵循幾個步驟才能添加成功,下面幾個步驟詳細說明了添加系統調用的相關內容。
(1) 添加源代碼
第一個任務是編寫加到內核中的源程序,即將要加到一個內核文件中去的一個函數,該函數的名稱應該是新的系統調用名稱前面加上sys_標志。假設新加的系統調用為mycall(int number),在/usr/src/linux/kernel/sys.c文件中添加源代碼,如下所示:
asmlinkage int sys_mycall(int number)
{
return number;
}
作為一個最簡單的例子,我們新加的系統調用僅僅返回一個整型值。
(2) 連接新的系統調用
添加新的系統調用後,下一個任務是使Linux內核的其餘部分知道該程序的存在。為了從已有的內核程序中增加到新的函數的連接,需要編輯兩個文件。
在我們所用的Linux內核版本(RedHat 6.0,內核為2.2.5-15)中,第一個要修改的文件是:
/usr/src/linux/include/asm-i386/unistd.h
該文件中包含了系統調用清單,用來給每個系統調用分配一個唯一的號碼。文件中每一行的格式如下:
#define __NR_name NNN
其中,name用系統調用名稱代替,而NNN則是該系統調用對應的號碼。應該將新的系統調用名稱加到清單的最後,並給它分配號碼序列中下一個可用的系統調用號。我們的系統調用如下:
#define __NR_mycall 191
系統調用號為191,之所以系統調用號是191,是因為Linux-2.2內核自身的系統調用號碼已經用到190。
第二個要修改的文件是:
/usr/src/linux/arch/i386/kernel/entry.S
該文件中有類似如下的清單:
.long SYMBOL_NAME()
該清單用來對sys_call_table[]數組進行初始化。該數組包含指向內核中每個系統調用的指針。這樣就在數組中增加了新的內核函數的指針。我們在清單最後添加一行:
.long SYMBOL_NAME(sys_mycall)
(3) 重建新的Linux內核
為使新的系統調用生效,需要重建Linux的內核。這需要以超級用戶身份登錄。
#pwd
/usr/src/linux
#
超級用戶在當前工作目錄(/usr/src/linux)下,才可以重建內核。
#make config
#make dep
#make clearn
#make bzImage
編譯完畢後,系統生成一可用於安裝的、壓縮的內核映象文件:
/usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage
(4) 用新的內核啟動系統
要使用新的系統調用,需要用重建的新內核重新引導系統。為此,需要修改/etc/lilo.conf文件,在我們的系統中,該文件內容如下:
boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
image=/boot/vmlinuz-2.2.5-15
label=linux
root=/dev/hdb1
read-only
other=/dev/hda1
label=dos
table=/dev/had
首先編輯該文件,添加新的引導內核:
image=/boot/bzImage-new
label=linux-new
root=/dev/hdb1
read-only
添加完畢,該文件內容如下所示:
boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
image=/boot/bzImage-new
label=linux-new
root=/dev/hdb1
read-only
image=/boot/vmlinuz-2.2.5-15
label=linux
root=/dev/hdb1
read-only
other=/dev/hda1
label=dos
table=/dev/hda
這樣,新的內核映象bzImage-new成為預設的引導內核。為了使用新的lilo.conf配置文件,還應執行下面的命令:
#cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/zImage /boot/bzImage-new
其次配置lilo:
# /sbin/lilo
現在,當重新引導系統時,在boot:提示符後面有三種選擇:linux-new 、linux、dos,新內核成為預設的引導內核。
至此,新的Linux內核已經建立,新添加的系統調用已成為操作系統的一部分,重新啟動Linux,用戶就可以在應用程序中使用該系統調用了。
(5)使用新的系統調用
在應用程序中使用新添加的系統調用mycall。同樣為實驗目的,我們寫了一個簡單的例子xtdy.c。
/* xtdy.c */
#include
_syscall1(int,mycall,int,ret)
main()
{
printf("%d \n",mycall(100));
}
編譯該程序:
# cc -o xtdy xtdy.c
執行:
# xtdy
結果:
# 100
注意,由於使用了系統調用,編譯和執行程序時,用戶都應該是超級用戶身份。
㈣ Linux內核配置與編譯相關流程
linux內核配置與編譯相關流程1、清除臨時文件、中間文件和配置文件
make
clean
不刪除配置文件。
make
mrproper
make
distclean
刪除編輯的backup文件、補丁文件等2、確定目標系統的軟硬體配置情況,比如CPU的類型,網卡的型號,所需要支持的網路協議。3、使用命令配置內核
make
config
基於文本模式的交互配置。
make
menuconfig
基於文本模式的菜單配置。
make
oldconfig
使用已有的配置文件(.config),但是會詢問新增的配置選項。
make
xconfig
圖形化的配置(需要安裝圖形化系統)。4、編譯內核
make
zImage
make
bzImage
區別:在X86平台上,zImage只能用於小雨512k內核。如果需要獲取詳細編譯信息,則在後面加上V=1.
編譯好的內核位於arch/<cpu>/boot/目錄下。
5、編譯內核模塊
make
moes
6、安裝內核模塊
make
moes_install
將編譯好的內核模塊從內核源代碼目錄到/lib/moes下。7、製作
init
ramdisk
mkinitrd
$initrd-$version
-$version內核安裝(X86)1、cp
arch/X86/boot/bzImage
/boot/vmliuz
-$version2、cp
$initrd
/boot/3、修改etc/grub.conf
或
/etc/lilo.conf$version為所編譯的內核版本號。
㈤ 如何在linux環境下使用make命令時加入宏定義
問make命令的用法還是makefile的寫法? 問make命令的用法的話,直接man make就好了 問makefile的寫法的話,從網上找兩篇文章看看 這么寬泛的問題應當學會自己查資料。 如果有特定的問題,比如makefile中某條語句不清楚什麼意思,適合在這里提問。
㈥ linux 源代碼中,lk部分(也就是little kernel)如何加宏
根據描述,建議您嘗試以下操作:1、取下外置SD卡,重啟手機後嘗試。2、嘗試手機進入安全模式:正常開機出現三星開機畫面的時候,常按左下角菜單鍵不放,直到進入安全模式;如進入安全模式,備份個人數據(電話簿、簡訊息、照片等)恢復出廠設置(設置-隱私權-恢復出廠設置)。若通過上述方法無法正常進入安全模式,且手機無法正常啟動時,有可能是手機內部軟體出現問題
㈦ Linux內核根目錄中的配置文件.config中包含了許多宏定義,
一、Linux內核的配置系統由三個部分組成,分別是:
1、Makefile:分布在 Linux 內核源代碼根目錄及各層目錄中,定義 Linux 內核的編譯規則;
2、配置文件(config.in(2.4內核,2.6內核)):給用戶提供配置選擇的功能;
3、配置工具:包括配置命令解釋器(對配置腳本中使用的配置命令進行解釋)和配置用戶界面(提供基於字元界面、基於 Ncurses 圖形界面以及基於 Xwindows 圖形界面的用戶配置界面,各自對應於 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig)。這些配置工具都是使用腳本語言,如 Tcl/TK、Perl 編寫的(也包含一些用 C 編寫的代碼)。本文並不是對配置系統本身進行分析,而是介紹如何使用配置系統。所以,除非是配置系統的維護者,一般的內核開發者無須了解它們的原理,只需要知道如何編寫 Makefile 和配置文件就可以。
二、Make menuconfig過程分析
1、scripts文件夾存放的是跟make menuconfig配置界面的圖形繪制相關的文件,我們作為使用者無需關心這個文件夾的內容
2、讀取arch/arch/$ARCH/Kconfig以及各子目錄下的Kcondig文件,生成配置條目。
$ARCH由linux內核根目錄下的makefile文件決定
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-
Kconfig文件中為配置信息的宏定義,與我們在make menuconfig圖形界面看到的信息一致。
例如:
config CPU_S3C2410_DMA
bool
depends on S3C2410_DMA && (CPU_S3C2410 || CPU_S3C2442)
default y if CPU_S3C2410 || CPU_S3C2442
help
DMA device selection for S3C2410 and compatible CPUs
因此,Kconfig文件很重要的作用就是:定義配置宏、相關依賴關系、幫助信息
3、讀取內核根目錄下.config文件,生成配置選項:[*]編譯進內核 [M]編譯為模塊 [ ]不編譯
arch/arm/configs/文件夾下存放了一些配置模板
我們可以通過cp /arch/arm/configs/xx_defconfig .config來使用這些配置模板
通過圖形界面變更配置選項會自動更新到.config文件中
make disclean 會刪除.config
4、編譯過程根據.config生成 Linux內核根目錄下的 include/config/auto.conf文件
CONFIG_EEPROM_93CX6=m
CONFIG_DM9000=y
根目錄Makefile以及子目錄的Makefile根據auto.conf生成編譯條件
obj-$(CONFIG_DM9000) += dm9000.o //obj-m += dm9000.o
5、編譯過程根據.config生成Linux內核根目錄下的 include/linux/autoconf.h文件
.config 或 auto.conf 中定義要編譯為 m 模塊的項,如:
CONFIG_DEBUG_NX_TEST=m
在 autoconf.h 中會被定義為:
#define CONFIG_DEBUG_NX_TEST_MODULE 1
.config或auto.conf 中定義為編譯為 y 的選項,如:
CONFIG_DM9000= y
在 autoconf.h 中會被定義為:
#define CONFIG_DM9000 1
autoconf.h中是.config或者auto.conf中配置信息的另一種體現形式,它是站在源碼的角度,供源碼使用的C語言宏定義。
6、總結
我們在使用make menuconfig時,首先會確定架構arch,然後讀取arch目錄的Kconfig中的配置宏定義,生成編譯條目,然後讀取Linux內核根目錄下的.config選項, 將.config中的配置信息顯示在圖形界面上[*] [M] or []。我們在圖形界面中更改配置選項會自動保存到.config文件中。編譯過程根據.config隨後生成auto.conf文件,它決定了makefile中各個文件的編譯類型,靜態編譯進內核、編譯成模塊、不編譯;同時生成autoconf.h,它以C語言宏定義的形式表達了 各個文件是否被編譯,源碼中會判斷某文件是否被編譯進行不同的處理。
三、將自定義文件添加進內核配置系統
1、修改文件目錄下Kconfig文件
添加:
config HELLO
tristate "just a test hello"
default y
---help---
This is a test
//tristate 或 bool 表示可選擇種類數量3[*][M][ ]、2
// "just a test hello"將作為標題顯示在配置的圖形界面
2、修改文件目錄下makefile文件
obj-$(CONFIG_HELLO) += hello_drv.o
3、make menuconfig 我們會在字元設備驅動的界面看到 ust a test hello 並且默認編譯進內核
4、make編譯內核發現
autoconfig.h 自動添加 #define CONFIG_HELLO 1
auto.conf 自動添加 CONFIG_HELLO=y
㈧ 如何編譯linux版本
編譯安裝內核
下載並解壓內核
解壓內核:tar xf linux-2.6.XX.tar.xz
定製內核:make menuconfig
參見makefile menuconfig過程講解
編譯內核和模塊:make
生成內核模塊和vmlinuz,initrd.img,Symtem.map文件
安裝內核和模塊:sudo make moles_install install
復制模塊文件到/lib/moles目錄下、復制config,vmlinuz,initrd.img,Symtem.map文件到/boot目錄、更新grub
其他命令:
make mrprobe:命令的作用是在每次配置並重新編譯內核前需要先執行「make mrproper」命令清理源代碼樹,包括過去曾經配置的內核配置文件「.config」都將被清除。即進行新的編譯工作時將原來老的配置文件給刪除到,以免影響新的內核編譯。
make dep:生成內核功能間的依賴關系,為編譯內核做好准備。
幾個重要的Linux內核文件介紹
config
使用make menuconfig 生成的內核配置文件,決定將內核的各個功能系統編譯進內核還是編譯為模塊還是不編譯。
vmlinuz 和 vmlinux
vmlinuz是可引導的、壓縮的內核,「vm」代表「Virtual Memory」。Linux 支持虛擬內存,不像老的操作系統比如DOS有640KB內存的限制,Linux能夠使用硬碟空間作為虛擬內存,因此得名「vm」。vmlinuz是可執行的Linux內核,vmlinuz的建立有兩種方式:一是編譯內核時通過「make zImage」創建,zImage適用於小內核的情況,它的存在是為了向後的兼容性;二是內核編譯時通過命令make bzImage創建,bzImage是壓縮的內核映像,需要注意,bzImage不是用bzip2壓縮的,bzImage中的bz容易引起誤解,bz表示「big zImage」,bzImage中的b是「big」意思。 zImage(vmlinuz)和bzImage(vmlinuz)都是用gzip壓縮的。它們不僅是一個壓縮文件,而且在這兩個文件的開頭部分內嵌有gzip解壓縮代碼,所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。 內核文件中包含一個微型的gzip用於解壓縮內核並引導它。兩者的不同之處在於,老的zImage解壓縮內核到低端內存(第一個640K),bzImage解壓縮內核到高端內存(1M以上)。如果內核比較小,那麼可以採用zImage 或bzImage之一,兩種方式引導的系統運行時是相同的。大的內核採用bzImage,不能採用zImage。 vmlinux是未壓縮的內核,vmlinuz是vmlinux的壓縮文件。
initrd.img
initrd是「initial ramdisk」的簡寫。initrd一般被用來臨時的引導硬體到實際內核vmlinuz能夠接管並繼續引導的狀態。比如initrd- 2.4.7-10.img主要是用於載入ext3等文件系統及scsi設備的驅動。如果你使用的是scsi硬碟,而內核vmlinuz中並沒有這個 scsi硬體的驅動,那麼在裝入scsi模塊之前,內核不能載入根文件系統,但scsi模塊存儲在根文件系統的/lib/moles下。為了解決這個問題,可以引導一個能夠讀實際內核的initrd內核並用initrd修正scsi引導問題,initrd-2.4.7-10.img是用gzip壓縮的文件。initrd映象文件是使用mkinitrd創建的,mkinitrd實用程序能夠創建initrd映象文件,這個命令是RedHat專有的,其它Linux發行版或許有相應的命令。這是個很方便的實用程序。具體情況請看幫助:man mkinitrd
System.map是一個特定內核的內核符號表,由「nm vmlinux」產生並且不相關的符號被濾出。
下面幾行來自/usr/src/linux-2.4/Makefile:
nm vmlinux | grep -v '(compiled)|(.o$$)|( [aUw] )|(..ng$$)|(LASH[RL]DI)' | sort > System.map
在進行程序設計時,會命名一些變數名或函數名之類的符號。Linux內核是一個很復雜的代碼塊,有許許多多的全局符號, Linux內核不使用符號名,而是通過變數或函數的地址來識別變數或函數名,比如不是使用size_t BytesRead這樣的符號,而是像c0343f20這樣引用這個變數。 對於使用計算機的人來說,更喜歡使用那些像size_t BytesRead這樣的名字,而不喜歡像c0343f20這樣的名字。內核主要是用c寫的,所以編譯器/連接器允許我們編碼時使用符號名,而內核運行時使用地址。 然而,在有的情況下,我們需要知道符號的地址,或者需要知道地址對應的符號,這由符號表來完成,符號表是所有符號連同它們的地址的列表。
Linux 符號表使用到2個文件: /proc/ksyms 、System.map 。/proc/ksyms是一個「proc file」,在內核引導時創建。實際上,它並不真正的是一個文件,它只不過是內核數據的表示,卻給人們是一個磁碟文件的假象,這從它的文件大小是0可以看 出來。然而,System.map是存在於你的文件系統上的實際文件。當你編譯一個新內核時,各個符號名的地址要發生變化,你的老的System.map 具有的是錯誤的符號信息,每次內核編譯時產生一個新的System.map,你應當用新的System.map來取代老的System.map。
雖然內核本身並不真正使用System.map,但其它程序比如klogd, lsof和ps等軟體需要一個正確的System.map。如果你使用錯誤的或沒有System.map,klogd的輸出將是不可靠的,這對於排除程序故障會帶來困難。沒有System.map,你可能會面臨一些令人煩惱的提示信息。 另外少數驅動需要System.map來解析符號,沒有為你當前運行的特定內核創建的System.map它們就不能正常工作。 Linux的內核日誌守護進程klogd為了執行名稱-地址解析,klogd需要使用System.map。System.map應當放在使用它的軟體能夠找到它的地方。執行:man klogd可知,如果沒有將System.map作為一個變數的位置給klogd,那麼它將按照下面的順序,在三個地方查找System.map: /boot/System.map 、/System.map 、/usr/src/linux/System.map
System.map也有版本信息,klogd能夠智能地查找正確的映象(map)文件。
makefile menuconfig過程講解
當我們在執行make menuconfig這個命令時,系統到底幫我們做了哪些工作呢?這裡面一共涉及到了一下幾個文件我們來一一探討
Linux內核根目錄下的scripts文件夾
arch/$ARCH/Kconfig文件、各層目錄下的Kconfig文件
Linux內核根目錄下的makefile文件、各層目錄下的makefile文件
Linux內核根目錄下的的.config文件、arch/$ARCH/configs/下的文件
Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件
1)scripts文件夾存放的是跟make menuconfig配置界面的圖形繪制相關的文件,我們作為使用者無需關心這個文件夾的內容
2)當我們執行make menuconfig命令出現上述藍色配置界面以前,系統幫我們做了以下工作:
首先系統會讀取arch/$ARCH/目錄下的Kconfig文件生成整個配置界面選項(Kconfig是整個linux配置機制的核心),那麼ARCH環境變數的值等於多少呢?它是由linux內核根目錄下的makefile文件決定的,在makefile下有此環境變數的定義:
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/ )
..........
export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH ?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
或者通過 make ARCH=arm menuconfig命令來生成配置界面
比如教務處進行考試,考試科數可能有外語、語文、數學等科,這里我們選擇了arm科可進行考試,系統就會讀取arm/arm/kconfig文件生成配置選項(選擇了arm科的卷子),系統還提供了x86科、milps科等10幾門功課的考試題
3)假設教務處比較「仁慈」,為了怕某些同學做錯試題,還給我們准備了一份參考答案(默認配置選項),存放在arch/$ARCH/configs/目錄下,對於arm科來說就是arch/arm/configs文件夾:
此文件夾中有許多選項,系統會讀取哪個呢?內核默認會讀取linux內核根目錄下.config文件作為內核的默認選項(試題的參考答案),我們一般會根據開發板的類型從中選取一個與我們開發板最接近的系列到Linux內核根目錄下(選擇一個最接近的參考答案)
4).config
假設教務處留了一個心眼,他提供的參考答案並不完全正確(.config文件與我們的板子並不是完全匹配),這時我們可以選擇直接修改.config文件然後執行make menuconfig命令讀取新的選項。但是一般我們不採取這個方案,我們選擇在配置界面中通過空格、esc、回車選擇某些選項選中或者不選中,最後保存退出的時候,Linux內核會把新的選項(正確的參考答案)更新到.config中,此時我們可以把.config重命名為其它文件保存起來(當你執行make distclean時系統會把.config文件刪除),以後我們再配置內核時就不需要再去arch/arm/configs下考取相應的文件了,省去了重新配置的麻煩,直接將保存的.config文件復制為.config即可.
5)經過以上兩步,我們可以正確的讀取、配置我們需要的界面了,那麼他們如何跟makefile文件建立編譯關系呢?當你保存make menuconfig選項時,系統會除了會自動更新.config外,還會將所有的選項以宏的形式保存在Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件下
內核中的源代碼就都會包含以上.h文件,跟宏的定義情況進行條件編譯。
當我們需要對一個文件整體選擇如是否編譯時,還需要修改對應的makefile文件,例如:
我們選擇是否要編譯s3c2410_ts.c這個文件時,makefile會根據CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410來決定是編譯此文件,此宏是在Kconfig文件中定義,當我們配置完成後,會出現在.config及autconf中,至此,我們就完成了整個linux內核的編譯過程。
最後我們會發現,整個linux內核配置過程中,留給用戶的介面其實只有各層Kconfig、makefile文件以及對應的源文件。
比如我們如果想要給內核增加一個功能,並且通過make menuconfig控制其聲稱過程
首先需要做的工作是:修改對應目錄下的Kconfig文件,按照Kconfig語法增加對應的選項;
其次執行make menuconfig選擇編譯進內核或者不編譯進內核,或者編譯為模塊,.config文件和autoconf.h文件會自動生成;
最後修改對應目錄下的makefile文件完成編譯選項的添加;
最後的最後執行make命令進行編譯。
Kconfig和Makefile
Linux內核源碼樹的每個目錄下都有兩個文檔Kconfig和Makefile。分布到各目錄的Kconfig構成了一個分布式的內核配置資料庫,每個Kconfig分別描述了所屬目錄源文檔相關的內核配置菜單。在執行內核配置make menuconfig時,從Kconfig中讀出菜單,用戶選擇後保存到.config的內核配置文檔中。在內核編譯時,主Makefile調用這 個.config,就知道了用戶的選擇。這個內容說明了,Kconfig就是對應著內核的每級配置菜單。
假如要想添加新的驅動到內核的源碼中,要修改Kconfig,這樣就能夠選擇這個驅動,假如想使這個驅動被編譯,則要修改Makefile。添加新 的驅動時需要修改的文檔有兩種(如果添加的只是文件,則只需修改當前層Kconfig和Makefile文件;如果添加的是目錄,則需修改當前層和目錄下 的共一對Kconfig和Makefile)Kconfig和Makefile。要想知道怎麼修改這兩種文檔,就要知道兩種文檔的語法結構,Kconfig的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。
Makefile 文件包含 5 部分:
Makefile 頂層的 Makefile
.config 內核配置文件
arch/$(ARCH)/Makefile 體系結構 Makefile
scripts/Makefile.* 適用於所有 kbuild Makefile 的通用規則等
kbuild Makefiles 大約有 500 個這樣的文件
頂層 Makefile 讀取內核配置操作產生的.config 文件,頂層 Makefile 構建兩個主要的目標:vmlinux(內核映像)和 moles(所有模塊文件)。它通過遞歸訪問內核源碼樹下的子目錄來構建這些目標。訪問哪些子目錄取決於內核配置。頂層 Makefile 包含一個體系結構 Makefile,由 arch/$(ARCH)/Makefile 指定。體系結構 Makefile 文件為頂層 Makefile 提供了特定體系結構的信息。每個子目錄各有一個 kbuild文件和Makefile 文件來執行從上層傳遞下來的命令。kbuild和Makefile文件利用.config 文件中的信息來構造由 kbuild 構建內建或者模塊對象使用的各種文件列表。scripts/Makefile.*包含所有的定義/規則,等等。這些信息用於使用 kbuild和 Makefile 文件來構建內核。Makefile的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。
參考文獻
【linux-2.6.31】內核編譯指南.pdf
【linux-2.6.31】kbuild.pdf
Linker script in Linux.pdf
linux內核的配置機制及其編譯過程
Linux內核編譯過程詳解
Linux Kconfig及Makefile學習