詳細(xì)介紹Linux內(nèi)核開發(fā)工具都有哪些？

眾所周知，Linux內(nèi)核是使用make命令來配置并編譯的，那必然少不了Makefile。如此復(fù)雜、龐大的內(nèi)核源碼絕不可能使用一個(gè)或幾個(gè)Makefile文件來完成配置編譯，而是需要一套同樣復(fù)雜、龐大，且為Linux內(nèi)核定制的Makefile系統(tǒng)。

盡管她是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，但對(duì)絕大部分內(nèi)核開發(fā)者來說只需要知道如何使用，而無需了解其中的細(xì)節(jié)。她對(duì)絕大部分內(nèi)核開發(fā)者基本上是透明的，隱藏了大部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，有效地降低了開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，能使其能專注于內(nèi)核開發(fā)，而不至于花費(fèi)時(shí)間和精力在編譯過程上。

1.1 Linux內(nèi)核中的Makefile文件

1.1.1 頂層Makefile

源碼目錄樹頂層Makefile是整個(gè)內(nèi)核源碼管理的入口，對(duì)整個(gè)內(nèi)核的源碼編譯起著決定性作用。編譯內(nèi)核時(shí)，頂層Makefile會(huì)按規(guī)則遞歸歷遍內(nèi)核源碼的所有子目錄下的Makefile文件，完成各子目錄下內(nèi)核模塊的編譯。熟悉一下該Makefile，對(duì)內(nèi)核編譯等方面會(huì)有所幫助。

1. 內(nèi)核版本號(hào)

打開頂層Makefile，開頭的幾行記錄了內(nèi)核源碼的版本號(hào)，通常如下所示：

說明代碼版本為2.6.35.3，編譯得到的內(nèi)核在目標(biāo)板運(yùn)行后，輸入uname -a命令可以得到印證：

2. 編譯控制

(1)體系結(jié)構(gòu)

Linux是一個(gè)支持眾多體系結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)，在編譯過程中需指定體系結(jié)構(gòu)，以與實(shí)際平臺(tái)對(duì)應(yīng)。在頂層Makefile中，通過變量ARCH來指定：

如果沒有在編譯命令行中指定ARCH參數(shù)，系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)行本地編譯，通過獲取本機(jī)信息來自動(dòng)指定：

如果進(jìn)行ARM嵌入式Linux開發(fā)，則必須指定ARCH為arm(注意大小寫，須與arch/目錄下的arm一致)，如：

當(dāng)然，也可以修改Makefile，將修改為ARCH ?= $(SUBARCH)修改為ARCH = arm，在命令行直接make即可。

(2)編譯器

如果不是進(jìn)行本地編譯，則須指定交叉編譯器，通過CROSS_COMPILE來指定。Makefile中與交叉編譯器的指定如下：

CONFIG_CROSS_COMPILE是一個(gè)配置選項(xiàng)，可在內(nèi)核配置時(shí)候指定。如果在配置內(nèi)核時(shí)候沒有指定CONFIG_CROSS_COMPILE，也沒有在編譯參數(shù)指定CROSS_COMPILE，則會(huì)采用本地編譯器進(jìn)行編譯。

進(jìn)行ARM嵌入式Linux開發(fā)，必須指定交叉編譯器，可以在內(nèi)核配置通過CONFIG

_CROSS_COMPILE指定交叉編譯器，也可以通過CROSS_COMPILE指定。假定使用的交叉編譯器是arm-linux-gnueabihf-gcc，則指定CROSS_COMPILE為arm-linux-gnueabihf-：

或者在Makefile中，直接指定CROSS_COMPILE的值：

注意：CROSS_COMPILE指定的交叉編譯器必須事先安裝并正確設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量;如果沒有設(shè)置環(huán)境變量，則需使用絕對(duì)地址，例如：

如果同時(shí)指定了ARCH和CROSS_COMPILE，則在編譯的時(shí)候，只需簡(jiǎn)單的make就可以了。

1.1.2 子目錄的Makefile

在內(nèi)核源碼的子目錄中，幾乎每個(gè)子目錄都有相應(yīng)的Makefile文件，管理著對(duì)應(yīng)目錄下的代碼。對(duì)該目錄的文件或者子目錄的編譯控制，Makefile中有兩種表示方式，一種是默認(rèn)選擇編譯，用obj-y表示，如：

另一種表示則與內(nèi)核配置選項(xiàng)相關(guān)聯(lián)，編譯與否以及編譯方式取決于內(nèi)核配置，例如：

是否編譯wdt.c文件，或者以何種方式編譯，取決于內(nèi)核配置后的變量CONFIG_WDT值：如果在配置中設(shè)置為[*]，則靜態(tài)編譯到內(nèi)核，如果配置為[M]，則編譯為wdt.ko模塊，否則不編譯。

說明：受控目標(biāo)是一個(gè)目錄，obj-y并不直接決定受控目錄的文件以及子目錄的文件，僅僅是與受控目錄Makefile交互，實(shí)際編譯控制在受控子目錄的Makefile中。例如“obj-y += gpio/”，最終gpio目錄下哪些文件被編譯，完全取決于gpio目錄下的Makefile。“obj-$(CONFIG_PCI) += pci/”的含義同理。