《Linux内核Makefile分析》之 auto.conf, auto.conf.cmd, autoconf.h【转】

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在编译构建性目标时(如 make vmlinux)，顶层 Makefile 的 $(dot-config) 变量值为 1 。

在顶层 Makefile 的 497-504 行看到：

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ifeq ($(dot-config),1) # Read in config -include include/config/auto.conf   ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),) # Read in dependencies to all Kconfig* files, make sure to run # oldconfig if changes are detected. -include include/config/auto.conf.cmd   # To avoid any implicit rule to kick in, define an empty command $(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd: ;   # If .config is newer than include/config/auto.conf, someone tinkered # with it and forgot to run make oldconfig. # if auto.conf.cmd is missing then we are probably in a cleaned tree so # we execute the config step to be sure to catch updated Kconfig files include/config/%.conf: $(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd         $(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile silentoldconfig

其中，

引用

-include include/config/auto.conf
-include include/config/auto.conf.cmd

这两行尝试包含 auto.conf 和 auto.conf.cmd 这两个文件。由于使用 -include 进行声明，所以即使这两个文件不存在也不会报错退出，比如在第 1 次编译内核，且已经配置好 .config 文件时，这两个文件还未生成。

假如我们已经编译好了 vmlinux 这个目标，那么我们会在 include/config 这个目录下看到 auto.conf 和 auto.conf.cmd 这两个文件。

从 include/config/%.conf: $(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd 这条语句可以知道，auto.conf 文件依赖于 $(KCONFIG_CONFIG) 和 include/config/auto.conf.cmd 。其中 $(KCONFIG_CONFIG) 变量的值就是 .config 这个配置文件。那么 

 include/config/auto.conf.cmd 这个文件应该在什么时候生成？

现在仍然假设 auto.conf 和 auto.conf.cmd 还没有生成，那么由上面的 $(KCONFIG_CONFIG) include/config/auto.conf.cmd: ; 这条语句知道，该语句中的目标没有依赖，也没有生成它的规则命令，所以可想 GNU Make 本身无法生成 auto.conf.cmd 的。然后该条语句后面的一个分号表明，这两个目标被强制是最新的，所以下面这条命令得以执行：
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile silentoldconfig

这里我们看到要生成一个目标 silentoldconfig ，这个目标定义在 scripts/kconfig/Makefile 中。因为这里使用 -f 选项重新指定了顶层 Makefile，而目标又是 silentoldconfig ，所以该命令最终会在顶层 Makefile 的 462-464 这里执行：

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%config: scripts_basic outputmakefile FORCE         $(Q)mkdir -p include/linux include/config         $(Q)$(MAKE) $(build)=scripts/kconfig $@

这时，我们来到 scripts/kconfig/Makefile 文件里。在该文件的 32-34 行看到：

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silentoldconfig: $(obj)/conf         $(Q)mkdir -p include/generated         $< -s $(Kconfig)

从上面看到，silentoldconfig 目标需要依赖 conf 这个程序，该程序也在 scripts/kconfig 目录下生成。
$< -s $(Kconfig) 该条命令相当于 conf -s $(Kconfig) ，这里 $(Kconfig) 是位于不同平台目录下的 Kconfig 文件，比如在 x86 平台就是 arch/x86/Kconfig 。

conf 程序的源代码的主函数在同目录的 conf.c 文件中，在 main() 函数中看到：

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while ((opt = getopt(ac, av, "osdD:nmyrh")) != -1) {         switch (opt) {         case 'o':             input_mode = ask_silent;             break;         case 's':             input_mode = ask_silent;             sync_kconfig = 1;             break; ... ...

所以，在使用 s 参数时，sync_kconfig 这个变量会为 1 。同样在 main() 函数还看到：

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if (sync_kconfig) {         name = conf_get_configname();         if (stat(name, &tmpstat)) {             fprintf(stderr, _("*** "                 "*** You have not yet configured your kernel! "                 "*** (missing kernel config file "%s") "                 "*** "                 "*** Please run some configurator (e.g. "make oldconfig" or "                 "*** "make menuconfig" or "make xconfig"). "                 "*** "), name);             exit(1);         }     }

上面代码中，如果我们从未配置过内核，那么就会打印出错误信息，然后退出。这里假设已经配置过内核，并生成了 .config 文件，那么在 main() 函数中会来到：

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switch (input_mode) {     case set_default:         if (!defconfig_file)             defconfig_file = conf_get_default_confname();         if (conf_read(defconfig_file)) {             printf(_("*** "                 "*** Can't find default configuration "%s"! "                 "*** "), defconfig_file);             exit(1);         }         break;     case ask_silent:     case ask_all:     case ask_new:         conf_read(NULL);         break; ... ...

由于使用 s 选项，则 input_mode 为 ask_silent，所以这里会执行 conf_read(NULL); 函数。
conf_read(NULL); 函数用来读取 .config 文件。读取的各种相关内容主要存放在一个 struct symbol 结构链表里，而各个结构的相关指针则放在一个 symbol_hash[] 的数组中，对于数组中元素的寻找通过 fnv32 哈希算法进行定位。

最后会来到 conf.c 中的底部：

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if (sync_kconfig) {                  if (conf_get_changed() && conf_write(NULL)) {             fprintf(stderr, _(" *** Error during writing of the kernel configuration. "));             exit(1);         }         if (conf_write_autoconf()) {             fprintf(stderr, _(" *** Error during update of the kernel configuration. "));             return 1;         }     } else {         if (conf_write(NULL)) {             fprintf(stderr, _(" *** Error during writing of the kernel configuration. "));             exit(1);         }     }

实际上也只有当处理 silentoldconfig 目标是 sync_kconfig 变量才会为 1 。上面代码中的 conf_write_autoconf() 函数就用来生成 auto.conf, auto.conf.cmd 以及 autoconf.h 这 3 个文件。

在 if (conf_get_changed() && conf_write(NULL)) 这个判断里，conf_get_changed() 函数判断 .config 文件是否做过变动，如果是，那么会调用 conf_write(NULL) 来重新写 .config 文件。实际上，对于 defconfig, oldconfig, menuconfig 等目标来说，conf 程序最终也是调用 conf_write() 函数将配置结果写入 .config 文件中(最后那个 else 里的内容便是)。

确保了 .config 已经最新后，那么调用 conf_write_autoconf() 生成 auto.conf，auto.conf.cmd 以及 autoconf.h 这 3 个文件。

来到 conf_write_autoconf() 函数：

在 conf_write_autoconf() 里，调用 file_write_dep("include/config/auto.conf.cmd"); 函数将相关内容写入 auto.conf.cmd 文件。在生成的 auto.conf.cmd 文件中可以看到：

?

1 2	include/config/auto.conf:         $(deps_config)

可以看到 auto.conf 文件中的内容依赖于 $(deps_config) 变量里定义的东西，这些东西基本上是各个目录下的 Kconfig 以及其它一些相关文件。

auto.config 和 .config 的差别是在 auto.config 里去掉了 .config 中的注释项目以及空格行，其它的都一样。

仍然在 conf_write_autoconf() 里，分别建立了 .tmpconfig，.tmpconfig_tristate 和 .tmpconfig.h 这 3 个临时文件：

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out = fopen(".tmpconfig", "w");     if (!out)         return 1;       tristate = fopen(".tmpconfig_tristate", "w");     if (!tristate) {         fclose(out);         return 1;     }       out_h = fopen(".tmpconfig.h", "w");     if (!out_h) {         fclose(out);         fclose(tristate);         return 1;     }

然后将文件头的注释部分分别写入到这几个临时文件中：

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sym = sym_lookup("KERNELVERSION", 0);     sym_calc_value(sym);     time(&now);     fprintf(out, "# "              "# Automatically generated make config: don't edit "              "# Linux kernel version: %s "              "# %s"              "# ",              sym_get_string_value(sym), ctime(&now));     fprintf(tristate, "# "               "# Automatically generated - do not edit "               " ");     fprintf(out_h, " "                "#define AUTOCONF_INCLUDED ",                sym_get_string_value(sym), ctime(&now));

接着在 for_all_symbols(i, sym) 这个循环里(是一个宏)里将相关内容分别写入到这几个文件中。

在最后一段代码中，将这几个临时文件进行改名：

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name = getenv("KCONFIG_AUTOHEADER");     if (!name)         name = "include/generated/autoconf.h";     if (rename(".tmpconfig.h", name))         return 1;     name = getenv("KCONFIG_TRISTATE");     if (!name)         name = "include/config/tristate.conf";     if (rename(".tmpconfig_tristate", name))         return 1;     name = conf_get_autoconfig_name();          if (rename(".tmpconfig", name))         return 1;

上面代码中的 conf_get_autoconfig_name() 实现为：

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const char *conf_get_autoconfig_name(void) {     char *name = getenv("KCONFIG_AUTOCONFIG");       return name ? name : "include/config/auto.conf"; }

从上面可以看到，分别生成了以下几个文件：

引用

include/generated/autoconf.h
include/config/tristate.conf
include/config/auto.conf

其中 include/generated/autoconf.h 头文件由内核本身使用，主要用来预处理 C 代码。比如在 .config 或 auto.conf 中定义要编译为模块的项，如：
CONFIG_DEBUG_NX_TEST=m
在 autoconf.h 中会被定义为：
#define CONFIG_DEBUG_NX_TEST_MODULE 1

在 .config 或 auto.conf 后接字符串值的项，如：
CONFIG_DEFCONFIG_LIST="/lib/modules/$UNAME_RELEASE/.config"
在 autoconfig.h 中会被定义为：
#define CONFIG_DEFCONFIG_LIST "/lib/modules/$UNAME_RELEASE/.config"

同样对应于 int 型的项如 CONFIG_HZ=1000 在 autoconf.h 中被定义为 #define CONFIG_HZ 1000 。