深入了解Linux配置/構建系統(tǒng)是如何工作的。
專注于為中小企業(yè)提供成都做網站、網站建設服務,電腦端+手機端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)玉環(huán)免費做網站提供優(yōu)質的服務。我們立足成都,凝聚了一批互聯(lián)網行業(yè)人才,有力地推動了上千企業(yè)的穩(wěn)健成長,幫助中小企業(yè)通過網站建設實現規(guī)模擴充和轉變。自從Linux內核代碼遷移到Git之后,Linux內核配置/構建系統(tǒng)(也稱為Kconfig/kBuild)已經存在了很長時間。然而,作為支持基礎設施,它很少受到關注;即使在日常工作中使用它的內核開發(fā)人員也從未真正考慮過它。
為了探索Linux內核是如何編譯的,本文將深入研究Kconfig/kBuild內部進程,解釋.config文件和vmlinux/bzImage文件是如何生成的,并介紹一個用于依賴性跟蹤的智能技巧。
Kconfig
構建內核的第一步總是配置。Kconfig幫助使Linux內核高度模塊化和可定制。Kconfig為用戶提供了許多配置目標:
config | 使用面向行的程序更新當前配置 |
nconfig | 使用基于ncurses菜單的程序更新當前配置 |
menuconfig | 使用基于菜單的程序更新當前配置 |
xconfig | 利用基于qt的前端更新當前配置 |
gconfig | 利用基于GTK+的前端更新當前配置 |
oldconfig | 使用提供的.config作為基礎更新當前配置 |
localmodconfig | 更新未加載的當前配置禁用模塊 |
localyesconfig | 更新當前配置,將本地MODS轉換為核心 |
defconfig | 從Arch提供的Defconfig中獲得默認配置的新配置 |
Savedefconfig | 將當前配置保存為./defconfig(最小配置) |
allnoconfig | 使用“no”回答所有選項的新配置 |
allyesconfig | 新配置,在該配置中,所有選項都以“是”接受 |
allmodconfig | 在可能的情況下選擇新的配置模塊 |
alldefconfig | 將所有符號設置為默認值的新配置 |
randconfig | 具有對所有選項的隨機答案的新配置 |
listnewconfig | 列出新選項 |
olddefconfig | 與oldconfig相同,但在不提示的情況下將新符號設置為默認值 |
kvmconfig | 為kvm客戶端內核支持啟用其他選項 |
xenconfig | 啟用Xen dom0和來賓內核支持的其他選項 |
tinyconfig | 配置盡可能小的內核 |
我認為menuconfig是這些目標中最受歡迎的。目標由不同的主機程序進行處理,這些程序由內核提供,并在內核構建過程中生成。一些目標有一個GUI(為了用戶的方便),而大多數沒有。與kconfig相關的工具和源代碼主要位于scripts/kconfig/在內核源代碼中。我們可以從scripts/kconfig/makefile,有幾個主機程序,包括CONF, mconf,和nconf。除了CONF,它們每個都負責基于GUI的配置目標之一,因此,CONF和他們中的大多數人打交道。
從邏輯上講,Kconfig的基礎結構有兩個部分:一個實現了新語言要定義配置項(請參閱內核源代碼下的Kconfig文件),而其他配置項則解析Kconfig語言并處理配置操作。
大多數配置目標的內部流程大致相同(如下所示):
注意,所有配置項都有一個默認值。
第一步讀取源根下的Kconfig文件以構造初始配置數據庫;然后根據此優(yōu)先級讀取現有配置文件來更新初始數據庫:
如果您正在進行基于GUI的配置,則通過menuconfig或基于命令行的配置oldconfig,數據庫將根據您的自定義進行更新。最后,將配置數據庫轉儲到.config文件中。
但是.config文件不是內核構建的最終素材;這就是為什么syncconfig目標存在。syncconfig以前是一個名為silentoldconfig,但是它不像舊名字說的那樣,所以它被重命名了。此外,由于它是內部使用(而不是為用戶),它被從列表中刪除。
下面是一個例子syncconfig作用:
syncconfig接受.config作為輸入并輸出許多其他文件,這些文件分為三類:
auto.conf & tristate.conf用于生成文件文本處理。例如,您可能在組件的makefile中看到這樣的語句:
obj-$(CONFIG_GENERIC_CALIBRATE_DELAY) += calibrate.o
autoconf.h在C語言源文件中使用。
空頭文件include/config/用于在kbuild期間進行配置依賴項跟蹤,下面將對此進行解釋。
配置之后,我們將知道哪些文件和代碼段沒有編譯。
KBuild
組件式建筑,稱為遞歸制作,是GNU的一種常見方式。制作,使管理一個大型項目。KBuild是遞歸make的一個很好的例子。通過將源文件劃分為不同的模塊/組件,每個組件都由自己的Makefile管理。當您開始構建時,頂級Makefile按正確的順序調用每個組件的makefile,構建組件,并將它們收集到最終的執(zhí)行程序中。
KBuild指的是不同類型的makefile:
頂部的makefile包含archmakefile,讀取.config文件,進入子目錄,調用制作,使中定義的例程的幫助下實現每個組件的makefile。scripts/Makefile*,構建每個中間對象,并將所有中間對象鏈接到vmlinux。核心文件Documentation/kbuild/makefiles.txt描述這些制作文件的所有方面。
例如,讓我們看看在x86-64上如何生成vmlinux:
(插圖是根據理查德·Y·史蒂文(Richard Y.Steven)的博客。經提交人許可后予以更新和使用。
所有.o進入vmlinux的文件首先進入它們自己的built-in.a,這是通過變量表示的。KBUILD_VMLINUX_INIT, KBUILD_VMLINUX_Main, KBUILD_VMLINUX_LIBS,然后收集到vmlinux文件中。
看看如何在Linux內核中實現遞歸make,并借助簡化的Makefile代碼:
# In top Makefile vmlinux: scripts/link-vmlinux.sh $(vmlinux-deps) +$(call if_changed,link-vmlinux) # Variable assignments vmlinux-deps := $(KBUILD_LDS) $(KBUILD_VMLINUX_INIT) $(KBUILD_VMLINUX_MAIN) $(KBUILD_VMLINUX_LIBS) export KBUILD_VMLINUX_INIT := $(head-y) $(init-y) export KBUILD_VMLINUX_MAIN := $(core-y) $(libs-y2) $(drivers-y) $(net-y) $(virt-y) export KBUILD_VMLINUX_LIBS := $(libs-y1) export KBUILD_LDS := arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds init-y := init/ drivers-y := drivers/ sound/ firmware/ net-y := net/ libs-y := lib/ core-y := usr/ virt-y := virt/ # Transform to corresponding built-in.a init-y := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(init-y)) core-y := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(core-y)) drivers-y := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(drivers-y)) net-y := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(net-y)) libs-y1 := $(patsubst %/, %/lib.a, $(libs-y)) libs-y2 := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(filter-out %.a, $(libs-y))) virt-y := $(patsubst %/, %/built-in.a, $(virt-y)) # Setup the dependency. vmlinux-deps are all intermediate objects, vmlinux-dirs # are phony targets, so every time comes to this rule, the recipe of vmlinux-dirs # will be executed. Refer "4.6 Phony Targets" of `info make` $(sort $(vmlinux-deps)): $(vmlinux-dirs) ; # Variable vmlinux-dirs is the directory part of each built-in.a vmlinux-dirs := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(init-y) $(init-m) \ $(core-y) $(core-m) $(drivers-y) $(drivers-m) \ $(net-y) $(net-m) $(libs-y) $(libs-m) $(virt-y))) # The entry of recursive make $(vmlinux-dirs): $(Q)$(MAKE) $(build)=$@ need-builtin=1
另外有需要云服務器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)scvps.cn,海內外云服務器15元起步,三天無理由+7*72小時售后在線,公司持有idc許可證,提供“云服務器、裸金屬服務器、高防服務器、香港服務器、美國服務器、虛擬主機、免備案服務器”等云主機租用服務以及企業(yè)上云的綜合解決方案,具有“安全穩(wěn)定、簡單易用、服務可用性高、性價比高”等特點與優(yōu)勢,專為企業(yè)上云打造定制,能夠滿足用戶豐富、多元化的應用場景需求。