1. menuconfig 和Kconfig 介绍

有过 linux 内核开发经验的人，对menuconfig 不会陌生。对于各类内核，只要是支持menuconfig 配置界面，都是使用Kconfig。

换言之：

menuconfig：支持配置内核的图形化界面。

Kconfig：生成menuconfig 界面的脚本语言。

故我们只要熟悉了Kconfig 的语法规则，就熟悉了 menuconfig的应用。这样对于基于menconfig 配置界面的各类内核都能得心应手了。

2. 配置界面

linux 内核的配置界面如下：

思考两个问题：

这个配置文件是如何组织和生成的？

各项配置又是如何被使用的？

2.1 界面生成和组织

熟悉内核的都知道，配置内核的过程中只需要执行 make menconfig 界面就自动出来了。

那么，在执行make mneconfig 的过程中到底发生了什么？

Makefile
    scripts/kconfig/Makefile

顶层Makefile：依赖子makefile。这里MAKECMDGOALS 变量很重要。

scripts/kconfig/Makefile。顶层makefile 执行

make menuconfig 过程：

首先执行顶层Makefile。

然后执行scripts/kconfig/Makefile

编译 kconfig 下相关工具。

生成mconf 工具

lxdialog：checklist/inputbox/menubox/texbox/yesno等图形显示组件mconf：menuconfig 读写解析应用

menu：菜单处理

conf：xxxdefconfig 解析

mconf 核心代码如下：

//script/kconfig/mconf.c
int main(int ac, char **av)
{
    char *mode;
    int res; 
    setlocale(LC_ALL, ""); 
    bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);
    textdomain(PACKAGE);
    signal(SIGINT, sig_handler);
    conf_parse(av[1]);
    conf_read(NULL);
   mode = getenv("MENUCONFIG_MODE");
   if (mode) {
        if (!strcasecmp(mode, "single_menu"))
            single_menu_mode = 1; 
        }
        if (init_dialog(NULL)) {
           fprintf(stderr, N_("Your display is too small to run Menuconfig!\n"));
           fprintf(stderr, N_("It must be at least 19 lines by 80 columns.\n"));
            return 1;
        }
    set_config_filename(conf_get_configname());
    conf_set_message_callback(conf_message_callback);
    do { 
       conf(&rootmenu, NULL);
       res = handle_exit();
    } while (res == KEY_ESC);
    return res;
}

我们可以看到，干了三件事：

解析Kconfig：./mconf Kconfig

生成对话框：init_dialog

配置界面：conf

最终会将配置界面设置保存成 .config 文件。

2.2 .config 应用

我们在编译内核前通过有两种操作：

make xxx_defconfig；make uImage;

make xxx_defconfig; make menucnfig; make uImage;

make xxx_defconfig 操作会生成 conf 应用，并且解析xxx_defconfig。make menuconfig 操作会生成 mconf 应用，会将我们配置的选项保存成 .config

当我们在执行编译内核的时候，会自动将 .config 里面的配置转换成相应的宏到 autoconf.h 里面。

2.2.1 .config 保存

//mconf
// 对话框退出
main()
    handle_exit()
        conf_write() //script/kconf/confdata.c
            conf_message(_("configuration written to %s"), newname)
 // 配置后保存
 main()
    conf()
        conf_save()
            conf_write() //script/kconf/confdata.c
                conf_message(_("configuration written to %s"), newname)
// conf : conf 直接将xxx_defconfig 保存成 .config 
main()
    conf_write()

无论是是 menuconfg 配置，还是解析 xxx_defconfig 最终都会先保存成 .config

2.2.2 .config 解析

当我们配置生成好 .config 后。在编译内核的时候，会提前将 .config 转换对应的宏。

//conf.c
main();
    conf_write_autoconf();
     file_write_dep("include/config/auto.conf.cmd");
     ....
     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();

2.2.3 总结

linux 内核主要是基于 Kconfig 来组织menuconfig从而达到配置内核的目的。那么主要从两方面入手。

make menuconfig ：生成mconf 应用，产生图形界面，并且保存.config

make xxx_defconf：生成conf 应用，解析xxx_defconf，并保存成.config

本质上.config 和 xxx_defconfig 是同一文件。

在编译内核的过程中会将 .config 转换为相应的宏，包含在头文件autoconf.h 中，这样就可以供内核使用了。

故我们只需要掌握了 Kconfig 配置，就基本掌握了menuconfig 配置和添加流程。

3. Kconfig 常用语法

3.1 配置项前缀

在Kconfig文件中，假设配置项的名字是XXX，在.config文件中：

默认情况下，它对应的变量名为CONFIG_XXX

如果设置了环境变量CONFIG_=ABC，则对应的变量名为ABC_XXX

3.2 单个配置项 config

如图 USB Webcam Gadget 就是一个配置项：

输入M：编成模块形式。.config 对应 CONFIG_USB_G_WEBCAM=M

输入N：不选择配置。.config 对应 CONFIG_USB_G_WEBCAM is not set

3.2.1. 语法

我们还是以一个例子说明：

# put drivers that need isochronous transfer support (for audio
# or video class gadget drivers), or specific hardware, here.
config USB_G_WEBCAM
        tristate "USB Webcam Gadget"
        depends on VIDEO_DEV
        select USB_LIBCOMPOSITE
        select VIDEOBUF2_VMALLOC
        help
            The Webcam Gadget acts as a composite USB Audio and Video Class device. It provides a userspace API to process UVC control requests and stream video data to the host. Say "y" to link the driver statically, or "m" to build a dynamically linked module called "g_webcam".

config 配置基础语法如下：

config option
    type "xxx"       //简单描述
    depends on xxx //依赖选项，可选
    default xxx      //初始值
    help              //帮助信息
        xxxxxxxxxxxxxxx

config option 是一个配置的开始，紧跟着的是配置选项的名称。

config 下定义了以下属性：

类型、输入提示、依赖关系、默认值、帮助信息。

每个表示配置的菜单都有类型。变量共有五种类型。

bool：布尔类型

tristate：三态类型

string：字符串

hex：十六进制

int：整型

"USB Webcam Gadget"：提示信息

depends on：表示依赖关系。只有VIDEO_DEV 选中，才可以选择该项

default：表示配置项的默认值。bool 类型可以是 y/n

help：帮助信息

3.2.2. 示例

config TEST_A
    bool "config test A"
    default y
    help
        test config test A, yes/no
 config TEST_B
    bool "config test B"
    depends on TEST_A
    default y
    help
        test config test B, yes/no

TEST_B 只有在A 选中才能生效。

3.3. 菜单menu/endmenu

如图 USB audio choice 包含两个配置项。UAC1_PLAY 和 UAC1_CAP

3.3.1. 语法

menu "USB audio choice"
        depends on GADGET_UAC1
config GADGET_UAC1_PLAY
        tristate "USB audio play"
        default y
config GADGET_UAC1_CAP
        default y
        tristate "USB audio cap" 
choice
        prompt "cap from"
        default MIC
        depends on GADGET_UAC1_CAP
config GADGET_UAC1_CAP_USER
        bool "cap from user"
config GADGET_UAC1_CAP_MIC
        bool "cap from mic" 
endchoice 
endmenu

我们先忽略 choice 和 endchoice。menu 语法以 menu 开始，endmenu 结束。中间包含若干项config配置, 当然也可以包含其他语法。

3.3.2. 示例

menu "test menu"
    config TEST_MENU_A
        tristate "menu test A"
    config TEST_MENU_B
        bool "menu test B"
        default n                           
endmenu

test menu 包含两个配置项：

3.4. 单选 choice/endchoice

如图为 linux usb gadget 驱动，支持各种gadget 设备：

3.4.1 语法

choice
config USB_G_HID
        tristate "HID Gadget"
        select USB_LIBCOMPOSITE
        help
        ¦ The HID gadget driver provides generic emulation of USB
        ¦ Human Inter
# put drivers that need isochronous transfer support (for audio
# or video class gadget drivers), or specific hardware, here.
......
config USB_G_WEBCAM
        tristate "USB Webcam Gadget"
        depends on VIDEO_DEV
        select USB_LIBCOMPOSITE
        select VIDEOBUF2_VMALLOC
        help
        ¦ The Webcam Gadget acts as a composite USB Audio and Video Class
        ¦ device. It provides a userspace API to process UVC control requests
        ¦ and stream video data to the host.
        ¦ Say "y" to link the driver statically, or "m" to build a
        ¦ dynamically linked module called "g_webcam".
endchoice

choice 开始，endchoice 结束。

choice 中间可以加入其他配置，以及 choice 嵌套

他们之间只能有一个被设置为 y：表示编译进内核

他们之间可以有多个被设置为 m：表示编译成模块

3.4.2. 示例

choice
    prompt "The maximal size of fifo"
    default USB_FIFO_512
    config USB_FIFO_512
        bool "512"
    config USB_FIFO_1024
        bool "1024"
    config USB_FIFO_3072
        bool "3072"
endchoice

3.5. menuconfig

menuconfig XXX和config XXX类似，唯一不同的是该选项除了能设置y/m/n外，还可以实现菜单效果(能回车进入该项内部)。

比如 usb gadget 驱动就是 menuconfig 配置

3.5.1. 语法

menuconfig常用格式有2种：

menuconfig M
  if M
      config C1
      config C2
  endif

或者

menuconfig M
  config C1
      depends on M
  config C2
      depends on M

第1项menuconfig M跟config M语法是一样的，不同之处在于menuocnfig M后面可以跟着好几个依赖于M的config C1、config C2等子配置项.

3.6. if/endif

3.6.1. 语法

在上面的menuconfig中就有if/endif的使用，它的语法如下：

if xxx
endif

3.6.2. 示例

if USB_GADGET
config USB_GADGET_DEBUG
        boolean "Debugging messages (DEVELOPMENT)"
        depends on DEBUG_KERNEL
        help 
        ¦  Many controller and gadget drivers will print some debugging
        ¦  messages if you use this option to ask for those messages.
        ¦  A
 ......
 endif

只有定义了 USB_GADGET ，以下部分才会显示出来。

3.7. source

3.7.1. 语法

source 语句用于读取另一个文件中的 Kconfig 文件，比如driver/usb/Kconfig 中就包含了其他Kconfig：

source "drivers/usb/gadget/Kconfig"

3.8. comment

3.8.1. 语法

comment 语句出现在界面的第一行，用于定义一些提示信息，如：

界面如下：

4. 总结

本文主要分析了 menuconfig 生成和使用过程，并且介绍了Kconfig 常见用法及语法介绍。

有关 config/menu/menuconfig/choice等 Kconfig语法本质上就是脚本语言，也存在对应的相互组合关系，每种语法规则不是独立的。熟悉了 Kconfig 基本组织规则，那么就熟悉了内核配置过程。无论是 linux 还是 rtos 只要是基于menconfig 配置的都是一通百通。

menuconfig 和 Kconfig 介绍