源码包编译方法-让您快速高效掌握linux内核编译流程

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Linux内核编译

1、Linux内核的配置与编译：

1.配置内核

1）导出默认配置：

makexxxx_defconfig

注1：xxxx表示内核支持的芯片名称，如makeexynos_defconfig

注2：每个支持的芯片在内核源码中都有默认配置，而默认配置很少只能保证系统完成最基本的功能

注3：可以通过直接更改.config文件来配置内核（麻烦），所有内核配置的本质都是更改.config文件

注4：配置文件中的xxxx=y表示添加该功能，注释表示不添加该功能（减少内核体积）

2）更改配置（内核提供了几种简单的配置方法，其本质就是更改.config文件中的配置）

makegconfig 依赖 GTK 库

makexconfig 依赖于 QT 库

makeconfig 麻烦

->makemenuconfig

选定状态开关：空格

搜索一个选项：/

[ ] 有两种状态。

输入Y，显示为“*”，表示该函数在内核中被选中，相关函数代码将被编译到内核中。

输入N，显示为空，说明内核中没有选择该函数。

<>有三种状态

输入Y，显示为“*”，表示选择内核中的函数

输入N，显示为空源码包编译方法，说明内核中没有选择该函数

输入M，会显示为“M”，说明选择内核中的函数作为模块（编译后与内核镜像不在同一个文件中）

2.编译内核

makeuImage编译内核镜像（将选项选为“*”编译到内核）

makemodules 编译内核模块（编译选项选为“M”）

makedtbs编译设备树文件（使驱动程序和设备之间的关系变得完美的文件）

makeclean 删除文件

2.向内核添加子菜单：

每级目录都包含一个Kconfig文件，用于生成可选菜单。 你可以根据Kconfig的句型改变相应的Kconfig文件，在菜单中添加自己的选项。在Kconfig文件中，menu就是本级菜单，比如菜单“Characterdevices”。 如果我们想在这个菜单下添加子菜单，可以按照句型添加在menu和endmenu之间。

句型：

configFS4412_LED#固定句型，configXXX、XXX用于与MakeFile关联，即配置后MakeFile会根据配置进行编译

三态“FS4412LEDDeviceSupport”

#tristate“菜单显示名称”； tristate表示该选项有三种状态（即可以选择N/Y/M），bool表示有两个选项[](N/Y)

默认值

#defaultn默认为'N'，即不添加该功能defaulty默认添加defaultm默认编译成模块（重新配置后生效）

取决于 ARCH_EXYNOS4

#dependson 依赖菜单 未选择依赖选项时不显示此选项

帮助

supportleddeviceonFS4412developboard#帮助文档可选

详细信息请参考：文档/kbuild

要将您自己的模块添加到菜单中：

1.更改Kconfig添加子菜单

2.添加对应的.C文件（驱动文件）

3、更改相应的Makefile，将菜单与编译关联起来（编译驱动文件）

3、linux内核（uImage）的编译过程：

1、在顶层目录下执行makeuImage

2、顶层目录下的MakeFile

第155章

#srctree为当前MakeFile所在目录

198ARCH?=arm#自己改的

第203章

504include$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile

->includearch/arm/MakeFile

-> 执行makeuImage后，会根据我们设置的CPU架构执行对应架构下的MakeFile

3. arch/arm/MakeFile

291boot:=拱/臂/启动

第299章

#uImage 是 BOOT_TARGETS 的成员

304$(BOOT_TARGETS):vmlinux

#生成uImage需要生成BOOT_TARGETS大目标

#依赖源码顶层目录中的vmlinux（编译时生成的文件）

第305章

#Q是@的封装，不输出编译信息

#MAKE是make-C的封装 -C表示切换到指定目录下的MakeFile

#$(build)=$(boot)->build=arch/arm/boot

#MACHINE=$(MACHINE)->MACHINE:=arch/arm/mach-exynos

#$(boot)/$@->arch/arm/boot/uImage

->make-Carch/arm/bootMACHINE=arch/arm/mach-exynosarch/arm/boot/uImage

->依赖顶层目录中的vmlinux，切换到arch/arm/boot下的MakeFile（参数为MACHINE）并执行，在arch/arm/boot/下生成目标uImage（uImage就在该目录下）

/********************机器变量的来源********************/

.config/291CONFIG_ARCH_EXYNOS=y

155机器-$(CONFIG_ARCH_EXYNOS)+=exynos

->.config 文件是在最初导出配置时形成的。 .config中仅包含形参CONFIG_ARCH_EXYNOS（其他已注释）

->machine-y+=exynos 表示 machine-y=exynos

232ifneq($(机器-y),)

#比较machine-y与空值(machine-y=exynos)，不相等

233MACHINE:=arch/arm/mach-$(word1,$(machine-y))/#word1,$(machine-y)word 是一个函数，它从 machine-y 变量中获取第一个短语

->机器:=arch/arm/mach-exynos

/******************************************************** ***** ******************/

4. arch/arm/boot/Makefile

78$(obj)/uImage:$(obj)/zImageFORCE

#依赖zImageobj来表示当前MakeFile的路径。 FORCE强制编译，无论是否已编译。

79@$(check_for_multiple_loadaddr)

80$(callif_changed,uimage)

81@$(kecho)'Image$@isready'#输出信息

->依赖当前目录下的zImage生成uImage

-> 跟踪 zImage

30ifeq($(CONFIG_XIP_KERNEL),y)

#CONFIG_XIP_KERNEL 在.config中定义，无形参

41其他

54$(obj)/zImage:$(obj)/压缩/vmlinuxFORCE

#依赖arch/arm/boot/compressed/vmlinux（和之前的不一样）

55$(callif_changed,objcopy)

#使用gcc编译的程序都是elf格式，需要转换成二进制补码格式。

56@$(kecho)'内核:$@isready'#显示信息

51$(obj)/压缩/vmlinux:$(obj)/ImageFORCE

#vmlinux 依赖于 arch/arm/boot/Image

52$(Q)$(MAKE)$(build)=$(obj)/压缩$@

#make-Carch/arm/boot/compressedarch/arm/boot/compressed/vmlinux

->依赖arch/arm/boot/Image源码包编译方法，切换到arch/arm/boot/compressed/下的MakeFile生成vmlinux

/************机器参数参考********************/

拱/臂/启动/Makefile

14ifneq($(机器),)

在#arch/arm/MakeFile中传递参数，输入MACHINE=arch/arm/mach-exynos

15include$(srctree)/$(MACHINE)/Makefile.boot

#includearch/arm/mach-exynos/Makefile.boot

16 结束

arch/arm/mach-exynos/Makefile.boot

1zreladdr-y+=0x40008000

#内核入口地址（运行起始地址）

2params_phys-y:=0x40000100

#uboot和内核协商存储参数的位置。

拱/臂/启动/Makefile

22ZRELADDR:=$(zreladdr-y)

#ZRELADDR=0x40008000

23PARAMS_PHYS:=$(params_phys-y)

#PARAMS_PHYS=0x40000100

24INITRD_PHYS:=$(initrd_phys-y)

25

26exportZRELADDRINITRD_PHYSPARAMS_PHYS

#Import 使其在全球范围内可用

/******************************************************** ***** **************/

5.arch/arm/boot/压缩/MakeFile

185$(obj)/vmlinux:$(obj)/vmlinux.lds$(obj)/$(HEAD)$(obj)/piggy.$(suffix_y).o

186$(addprefix$(obj)/,$(OBJS))$(lib1funcs)$(ashldi3)

187$(bswapsdi2)强制

#vmlinux 依赖很多文件来形成

#依赖文件来源

#$(obj)/vmlinux.lds

#arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds链接脚本决定了elf文件（内核源文件）的布局

#$(obj)/$(HEAD)=arch/arm/boot/compressed/$(HEAD)

#25HEAD=head.o由head.S生成（内核源文件）

#$(obj)/piggy.$(suffix_y).o

#86suffix_$(CONFIG_KERNEL_GZIP)=gzip

#.config/40CONFIG_KERNEL_GZIP=y导出默认配置时配置的内核的压缩格式

#->suffix_y=gzip

#->$(obj)/piggy.$(suffix_y).o=arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o是由piggy.gzip.S生成的（编译时生成）

#$(addprefix$(obj)/,$(OBJS))#给变量$(OBJS)添加前缀$(addprefix$(obj)/)

#26OBJS+=misc.odecompress.o->OBJS=misc.odecompress.o

#->$(addprefix$(obj)/,$(OBJS))=arch/arm/boot/compressed/misc.odecompress.o由misc.cdecompress.c（内核源文件）生成

#这两个文件是用来解压内核的。 内核包含解压代码。

#$(lib1funcs)

#148lib1funcs=$(obj)/lib1funcs.o->lib1funcs=arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.o(由lib1funcs.S生成)

#150$(obj)/lib1funcs.S:$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/lib/lib1funcs.S（内核源文件）

#$(ashldi3)

#154ashldi3=$(obj)/ashldi3.o->ashldi3=arch/arm/boot/compressed/ashldi3.o(ashldi3.S生成)

#156$(obj)/ashldi3.S:$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/lib/ashldi3.S（内核源文件）

#$(bswapsdi2)

#160bswapsdi2=$(obj)/bswapsdi2.o->bswapsdi2=arch/arm/boot/compressed/bswapsdi2.o(由bswapsdi2.S生成)

#162$(​​obj)/bswapsdi2.S:$(srctree)/arch/$(SRCARCH)/lib/bswapsdi2.S（内核源文件）

/****************************piggy.gzip.o**************** ** ******************/

#195$(obj)/piggy.$(suffix_y).o:$(obj)/piggy.$(suffix_y)FORCE->piggy.gzip.o:piggy.gzip->piggy.gzip.o 取决于 Piggy。压缩包

#192$(obj)/piggy.$(suffix_y):$(obj)/../ImageFORCE->piggy.gzip:arch/arm/boot/ImageFORCE->piggy.gzip依赖下层目录下的Image

->返回下层目录跟踪arch/arm/boot/Image

/******************************************************** ***** **********************/

6.arch/arm/boot/MakeFile

47$(obj)/图片：vmlinuxFORCE

#依赖顶层源码下的vmlinuxFORCE来执行

48$(callif_changed,objcopy)

49@$(kecho)'内核：$@isready'

->返回顶层源码跟踪vmlinux

7.顶层目录MakeFile

817vmlinux:脚本/link-vmlinux.sh$(vmlinux-deps)强制

#scripts/link-vmlinux.sh 编译所需脚本

#809vmlinux-deps:=$(KBUILD_LDS)$(KBUILD_VMLINUX_INIT)$(KBUILD_VMLINUX_MAIN)

#追踪某些路径下的源文件

#802exportKBUILD_VMLINUX_INIT:=$(head-y)$(init-y)

#803exportKBUILD_VMLINUX_MAIN:=$(核心-y)$(库-y)$(驱动程序-y)$(网络-y)

#804exportKBUILD_LDS:=arch/$(SRCARCH)/kernel/vmlinux.lds

#链接脚本（两个链接过程）

倒序总结：uImage是zImage使用uboot中的工具在其上添加一个back来生成的。

zImage是由arch/arm/boot/compressed/vmlinux（elf格式）文件通过二进制补码格式转换生成的。

vmlinux是根据vmlinux.lds链接（二级链接）从/arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip（压缩内核）和misc.c、decompress.c（用于解压内核的代码）生成的

piggy.gzip 是从 /arch/arm/boot/Image 文件（不包含解压代码的二进制补码内核文件）压缩而来的

Image文件是由源码顶层目录中的vmlinux（elf格式）进行二进制补码转换生成的。

vmlinux是基于链接脚本arch/arm/kernel/vmlinux.lds（一个链接）由一系列内核源代码和工具生成的

时序总结：按照arch/arm/kernel/vmlinux.lds和各级Makefile的规则编译一系列源码和工具，在源码顶层目录生成vmlinux（elf格式内核），这是第一个链接。

vmlinux通过二进制补码转换生成arch/arm/boot/Image（二进制补码格式的内核）

将Image文件压缩得到piggy.gzip文件（压缩二进制补码内核）（piggy.gzip文件需要解压才能运行）

Piggy.gzip和解压文件misc.c、decompress.c等的代码根据链接脚本arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds链接成一个文件（第二链接）vmlinux(elf)

通过二进制补码转换将vmlinux文件转换为zImage。

zImage通过添加回生成uImage

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