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Linux kernel内核配置解析(1)_概述(基于ARM64架构)

wowo · · Linux内核分析 · 阅读 25002 · 2016年8月存档

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:

配置项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 setupinit/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 moduleinit/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 deviceblock/Kconfig 由“menuconfig BLOCK”定义内核块设备有关的特性。
Platform selectionarch/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 supportarch/arm64/Kconfig drivers/pci/KconfiPCI总线有关的特性。
ACPI supportdrivers/acpi/KconfigACPI总线有关的特性。
Kernel Featuresarch/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 optionsarch/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 formatsarch/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 managementarch/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 Managementarch/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 supportnet/Kconfig网络有关的特性。
Device Driversdrivers/Kconfig设备驱动有关的配置项。
Firmware Driversdrivers/firmware/Kconfig …Firmware有关的配置项。
File systemsfs/Kconfig文件系统有关的配置项。
Virtualizationarch/arm64/kvm/Kconfig虚拟化有关的配置项。
Kernel hackingarch/arm64/Kconfig.debugKernel调试有关的配置项。
Security optionssecurity/Kconfig安全特性有关的配置项。
Cryptographic APIcrypto/Kconfig arch/arm64/crypto/Kconfig加密算法有关的配置项。
Library routineslib/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:LinuxKernel内核配置项menuconfig

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  • 123@

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  • 楚慕

    四年了,大佬还写吗?