Linux kernel内核配置解析(1)_概述(基于ARM64架构)

作者:wowo 发布于:2016-8-10 23:20 分类:Linux内核分析

1. 前言

对刚接触Linux kernel的同学来说,遇到的第一个问题就是:我该从哪里入手?、

话说Linux kernel的打开方式是多种多样的:从简单的设备驱动入手;从源代码的目录结构入手;从kernel的启动过程入手;从大的功能模块入手;等等。不管怎样,每条都是正途(条条大路通罗马嘛)。

而本文(以及随后的系列文章),将从Linux kernel的配置项入手,从整体上认识Linux kernel。之所以这么做,原因有二:

1)Linux kernel的配置项数目繁多,以至于进行kernel移植的时候,看到menuconfig界面后,会有深深的恐惧感(可参考下面图片1)。

2)配置项的目的,是功能配置和功能开关,从一定程度上可以看出一个软件的功能模块划分。以Linux kernel为例,Kconfig所呈现出来的树状结构,从功能划分的角度看,比source code的目录结构还清晰。

注1:本系列文章使用的Linux kernel版本是“X Project”所用的“Linux 4.6-rc5”,具体可参考“https://github.com/wowotechX/linux.git”。

2. Kernel配置项初识

Linux kernel的配置项,是以架构(ARCH)为单位,通过Kconfig语言组织在一起的。以ARM64为例,其Kconfig的入口位于:

arch/arm64/Kconfig

在Kernel根目录下以“ARCH=arm64”为参数,执行make menuconfig,可以得到如下的配置界面:

make ARCH=arm64 menuconfig

kernel_menuconfig

图片1 Kernel_menuconfig

第一个画面,还可以接受,毕竟画风清爽。但点进到二级菜单,脑袋就大了。不过不着急,我们一层一层的分析。

开始之前,先交代一下分析的手段,很简单,要点有四:

结合Kconfig文件;

跟随menuconfig的菜单项;

加上强大的Google;

必要时阅读source code。

另外,鉴于篇幅问题,本文只介绍Kconfig的一级菜单(就是图片1所能看到的部分),相当于一个索引,后续文章会一个一个展开描述。

3. 一级菜单

本章我们将根据arch/arm64/Kconfig文件,对menuconfig的一级菜单进行简要的分析,目的是从实际的例子出发,理解Kconfig语言的语法,一级Linux kernel配置项的整体结构。具体请参考如下表格:

置项 Kconfig文件位置 功能说明
ARM64架构的默认配置项 arch/arm64/Kconfig 指定ARCH为ARM64之后,ARM64的Kconfig会默认帮我们确定众多的配置项,例如CONFIG_64BIT、CONFIG_MMU、CONFIG_OF等等。这些配置项不会体现在menuconfig的菜单中,但可以在最终生成的config文件中看到。
General setup init/Kconfig
位于menu "General setup"和对应的endmenu之间
该配置项由“menu … endmenu”定义,是一个配置菜单,表示一类配置的集合(参考上面图片1,“--->”结尾的配置项都是菜单项,按Enter直接进入对应的菜单界面);
主要用于配置和功能无关的的通用选项,例如kernel的版本号、压缩方式、等等。
loadable module init/Kconfig
由“menuconfig MODULES”定义
menuconfig和menu不同,是一个可以选择是否开启的菜单(参考图片1中的“[*]”);
用于配置内核“模块”有关的特性。
block device block/Kconfig
由“menuconfig BLOCK”定义
内核块设备有关的特性。
Platform selection arch/arm64/Kconfig.platforms
位于menu "Platform selection"和endmenu之间
用于配置和具体平台有关的配置项,如SUNIX、HISI等;
自从ARM64把“mach-xxx”目录抛弃之后,这里可能是各个平台可自行发挥的最后一个空间了。
PCI Bus support arch/arm64/Kconfig
    drivers/pci/Kconfi
PCI总线有关的特性。
ACPI support drivers/acpi/Kconfig ACPI总线有关的特性。
Kernel Features arch/arm64/Kconfig
    kernel/Kconfig.preempt
    kernel/Kconfig.hz
    mm/Kconfig
位于menu "Kernel Features"和对应的endmenu之间
Linux kernel的核心功能的配置,如进程管理、内存管理、等等。是Linux kernel配置项中最复杂的一类。
Boot options arch/arm64/Kconfig
位于menu "Boot options"和对应的endmenu之间
用于配置和内核启动有关的功能,如默认的Command line、UEFI支持等。
Userspace binary formats arch/arm64/Kconfig
    fs/Kconfig.binfmt
位于menu "Userspace binary formats"和对应的endmenu之间
用于配置用户空间二进制的格式。
Power management arch/arm64/Kconfig
    kernel/power/Kconfig
位于menu "Power management options"和对应的endmenu之间
Linux kernel电源管理有关的特性。
CPU Power Management arch/arm64/Kconfig
    drivers/cpuidle/Kconfig
    drivers/cpufreq/Kconfig
位于menu "CPU Power Management"和对应的endmenu之间
CPU有关的电源管理特性,如cpuidle、cpufreq等;
这是新版kernel的一大改进,将CPU有关的电源管理功能,抽象成一个顶层功能,和系统的电源管理并列。
Networking support net/Kconfig 网络有关的特性。
Device Drivers drivers/Kconfig 设备驱动有关的配置项。
Firmware Drivers drivers/firmware/Kconfig 
    …
Firmware有关的配置项。
File systems fs/Kconfig 文件系统有关的配置项。
Virtualization arch/arm64/kvm/Kconfig 虚拟化有关的配置项。
Kernel hacking arch/arm64/Kconfig.debug Kernel调试有关的配置项。
Security options security/Kconfig 安全特性有关的配置项。
Cryptographic API crypto/Kconfig
arch/arm64/crypto/Kconfig
加密算法有关的配置项。
Library routines lib/Kconfig 用于配置常用的library,如CRC16等。

 

4. 总结

本文只是一个引子,以ARM64平台为例,大概介绍了Linux内核配置的基本结构。后续将会以一个个专题为单位,展开介绍。

鉴于内核配置涉及到了Linux kernel的所有模块,因此该系列文档将是一个大工程,后续所有的文件将包括(此处先留位占空,后面会慢慢补充完善:

Linux kernel内核配置解析(2)_ARM64架构特有的配置项

Linux kernel内核配置解析(3)_General setup

Linux kernel内核配置解析(4)_Kernel Features

Linux kernel内核配置解析(5)_Boot options

Linux kernel内核配置解析(6)_Kernel hacking

(等等)

Linux kernel内核配置解析(n)_配置项汇整。


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标签: Linux Kernel 内核 配置项 menuconfig

评论:

123@
2016-08-22 13:56

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