第四章 内核配置系统详解：Kconfig语法、Makefile与内核编译系统、defconfig与menuconfig的使用

说实话，内核配置系统这东西，刚入行那会儿我觉得挺简单的。不就是 make menuconfig 嘛，谁不会呢？

但后来我在一个Exynos 4412的项目上栽了个跟头——因为不懂Kconfig的依赖关系，配出来的内核死活编译不过。嗯，从那以后我就老老实实把整个配置系统啃了一遍。

今天咱们就把这块彻底讲透。你想想看，内核里几千个驱动，怎么管理它们开还是关？怎么保证你选的配置不会互相打架？答案就在Kconfig和Makefile里。

4.1 Kconfig语法：内核配置的“宪法”

Kconfig文件定义了所有配置选项。每个驱动、每个子系统，都得在这里“注册”一下。

我习惯把Kconfig比作一张菜单。菜单上写着：有宫保鸡丁（CONFIG_DRIVER_A）、有鱼香肉丝（CONFIG_DRIVER_B）。你勾哪个，编译系统就做哪个菜。

来看一个典型的Kconfig条目：

config EXYNOS_MMC
    tristate "Exynos MMC/SD controller support"
    depends on ARM
    select MMC_BLOCK
    help
      This driver supports the MMC/SD controller found on
      Samsung Exynos SoCs.
      
      If unsure, say N.

这里有几个关键字段：

• config：定义选项名，最终会变成 CONFIG_EXYNOS_MMC
• tristate：三态——Y（编入内核）、M（模块）、N（不选）。如果是 bool，就只有Y和N
• depends on：依赖关系。比如这个驱动只能在ARM架构下选
• select：反向依赖。选了它，自动选上 MMC_BLOCK
• help：帮助信息，menuconfig里按?就能看到

再看一个带 choice 的例子：

choice
    prompt "Exynos CPU frequency governor"
    default CPU_FREQ_GOV_PERFORMANCE

config CPU_FREQ_GOV_PERFORMANCE
    bool "Performance"
    
config CPU_FREQ_GOV_POWERSAVE
    bool "Powersave"
    
config CPU_FREQ_GOV_ONDEMAND
    bool "Ondemand"
endchoice

choice就是单选。你只能选一个CPU调频策略。我在Exynos 5422的项目里，就因为这个选错了，导致板子功耗一直下不来。后来改成ondemand，温度直接降了10度。

4.2 Makefile与内核编译系统

Kconfig定义“能不能选”，Makefile决定“怎么编译”。两者配合，天衣无缝。

内核的Makefile体系分三层：

• 顶层Makefile：负责整个内核的构建流程
• 架构Makefile：arch/arm/Makefile，处理架构相关的东西
• 子目录Makefile：每个驱动目录下都有，比如 drivers/mmc/Makefile

子目录Makefile的写法很简单：

# drivers/mmc/Makefile
obj-$(CONFIG_EXYNOS_MMC)    += exynos_mmc.o
obj-$(CONFIG_MMC_BLOCK)     += mmc_block.o
obj-m                       += some_module.o

这里 obj-y 表示编入内核，obj-m 表示编译成模块，obj-n 就是不编译。

我刚开始看这个的时候，觉得不就是个条件编译嘛。但后来发现，内核的Makefile远不止这么简单。它还有：

• ccflags-y：给这个目录下的文件加编译参数
• subdir-ccflags-y：递归给子目录加参数
• lib-y：编译成库文件

4.3 defconfig与menuconfig：两种配置方式

配置内核有两种主流方式：批量的defconfig，和交互的menuconfig。

4.3.1 defconfig——批量配置

每个架构、每个板子都有自己的默认配置。Exynos的配置在 arch/arm/configs/ 下：

$ ls arch/arm/configs/ | grep exynos
exynos_defconfig
exynos4210_defconfig
exynos4412_defconfig

用法很简单：

$ make exynos_defconfig
$ make -j4

defconfig文件里只保存了非默认值的选项。比如默认 CONFIG_MMC=y，那defconfig里就不会写它。只有你改了的值才会被记录。

4.3.2 menuconfig——交互配置

menuconfig是基于ncurses的图形界面。运行：

$ make menuconfig

你会看到一个分层的菜单树。上下键移动，空格键切换选择，回车进入子菜单。

我个人习惯的流程是：

1. 先用 make exynos_defconfig 加载默认配置
2. 再用 make menuconfig 微调
3. 最后 make savedefconfig 生成精简的defconfig

为什么要这样？因为默认配置通常能启动，但有很多用不上的驱动。裁剪内核，就是在menuconfig里一个个关掉不需要的东西。

举个例子，Exynos 4412的开发板，默认配置会打开HDMI驱动。但如果你只用LCD屏，就可以关掉它：

Device Drivers --->
    Graphics support --->
        [ ] Samsung Exynos HDMI support

关掉后，内核体积能小个几百KB。别小看这几百KB，在嵌入式设备里，每一KB都珍贵。

4.4 配置系统的实战技巧

讲了这么多理论，来点实际的。我在Exynos项目里总结了几条经验：

场景	做法	原因
第一次配置	用defconfig起步	保证能启动，再逐步裁剪
裁剪驱动	menuconfig里关掉不用的	直观，不容易漏
保存配置	用savedefconfig	生成的文件小，方便版本管理
调试问题	检查.config里的依赖链	很多编译错误是依赖没配全

最后说一句，make oldconfig 也是个好东西。当你从旧内核升级到新内核时，它会问你新增的选项怎么配。省得你从头配一遍。

嗯，配置系统就讲到这里。下一章咱们开始动手，用Exynos 4412的板子，一步步裁剪出一个最小内核。到时候你会真正体会到，今天讲的这些Kconfig和Makefile知识，到底有多重要。