kernel .config优化

本文详细介绍如何理解并优化Linux内核的.config文件,通过具体实例解释如何确定CONFIG项的作用,以及如何根据需求删减不必要的驱动,适用于嵌入式开发场景。

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一、概述

在嵌入式开发中,使用linux kernel不可避免,kernel支持的驱动非常庞大,删除不需要的驱动也是势在必行。那么那么多的配置,都有什么作用?该删除哪些呢?下面介绍一种快速明白相应配置的功能。

二、明确具体CONFIG作用

以USB模块为例
在kernel编译时使用的.config部分内容如下:

#
# USB Network Adapters
#
# CONFIG_USB_CATC is not set
# CONFIG_USB_KAWETH is not set
# CONFIG_USB_PEGASUS is not set
# CONFIG_USB_RTL8150 is not set
# CONFIG_USB_RTL8152 is not set
CONFIG_USB_USBNET=y
# CONFIG_USB_NET_AX8817X is not set
# CONFIG_USB_NET_AX88179_178A is not set
CONFIG_USB_NET_CDCETHER=y
# CONFIG_USB_NET_CDC_EEM is not set
# CONFIG_USB_NET_CDC_NCM is not set
# CONFIG_USB_NET_CDC_MBIM is not set
# CONFIG_USB_NET_DM9601 is not set
# CONFIG_USB_NET_SMSC75XX is not set
# CONFIG_USB_NET_SMSC95XX is not set
# CONFIG_USB_NET_GL620A is not set
# CONFIG_USB_NET_NET1080 is not set
# CONFIG_USB_NET_PLUSB is not set

很明显有很多驱动都用不上,要确定具体一个CONFIG的作用,在kernel根目录执行(以CONFIG_USB_CATC为例)

linux-3.10$ grep -nr "USB_CATC" --include=Kconfig
drivers/net/usb/Kconfig:10:config USB_CATC

注意: 搜索时把前面的CONFIG_去掉,搜索出的结果是config USB_CATC形式的。有时会搜索出很多,因此需要这个规则。
查看Kconfig内容,部分内容如下:

#
# USB Network devices configuration
#
comment "Networking support is needed for USB Network Adapter support"
        depends on USB && !NET

menu "USB Network Adapters"
        depends on USB && NET

config USB_CATC
        tristate "USB CATC NetMate-based Ethernet device support"
        select CRC32
        ---help---
          Say Y if you want to use one of the following 10Mbps USB Ethernet
          device based on the EL1210A chip. Supported devices are:
          Belkin F5U011
          Belkin F5U111
          CATC NetMate
          CATC NetMate II
          smartBridges smartNIC

          This driver makes the adapter appear as a normal Ethernet interface,
          typically on eth0, if it is the only ethernet device, or perhaps on
          eth1, if you have a PCI or ISA ethernet card installed.

          To compile this driver as a module, choose M here: the
          module will be called catc.

看到这里已经很明白了吧。该段中不仅描述的驱动的作用,还描述了驱动的依赖。

三、总结

一般修改kernel配置,使用make menuconfig,但是使用该命令需要配一些编译环境。自己搭建的编译环境自己做主,折腾下无所谓,当使用公司服务器编译时,不同版本kernel需要的环境不同,配置环境还需要申请,流程相当麻烦。

实际上,kernel编译最总使用的是.config文件,make menuconfig修改的也是.config文件,当.config文件不存在时,会拷贝一个默认配置文件为.config,因此我们修改默认配置文件,删除.config文件,也可以正常编译kernel且使修改生效;如果不想修改默认配置文件,按照以上描述的方法,修改.config文件也可以。

<think>嗯,用户问的是Linux内核配置中M和Y选项的区别。这个问题涉及到内核编译的核心概念,需要从模块化设计和编译机制的角度来解释。 用户可能是嵌入式开发工程师或者系统程序员,正在学习内核配置。从提问的精准度来看,ta应该已经接触过内核配置文件,但可能对Kbuild系统的工作机制还不完全清楚。需要特别注意区分配置层(menuconfig)和编译层(makefile)的协作关系。 让我回忆下内核配置系统的工作流程:当用户在menuconfig中选择Y/M时,这个选择会保存在.config文件里。然后编译时: - Y选项对应的代码会被直接编译进内核镜像(vmlinuz) - M选项会触发外部模块的编译规则,生成独立的.ko文件 - 未被选择的选项则不会参与编译 这里有个关键点需要强调:模块编译依赖内核符号表。当用户选择M时,实际是延迟加载——内核启动后通过insmod加载模块,此时模块才能访问内核导出的函数符号。而Y选项编译的代码在启动时就拥有全部内核符号访问权限。 用户可能隐含的问题是:为什么要有M选项?这就要说到Linux的模块化设计哲学: 1)减小内核体积(特别对嵌入式系统重要) 2)支持运行时动态加载(如热插拔驱动) 3)方便调试(无需重启更换模块) 不过要注意风险提示:某些核心功能(如文件系统、网络栈)如果作为模块可能导致系统无法启动,这点在引用[3]里提到过分布式配置的特性。另外在安全场景中,模块可能被恶意替换,而内置代码有完整性保护。 突然想到用户可能还会困惑.config和Kconfig的关系。Kconfig是菜单定义(引用[2]里的tristate类型定义),.config是用户选择的结果(引用[4])。当执行make oldconfig时,系统会用.config覆盖Kconfig的默认值。 最后需要提醒版本差异问题:在较新内核中,部分子系统开始用=module代替M,但原理相同。这个细节虽然超出当前问题范围,但可能对用户后续工作有帮助。</think>在Linux内核配置中,`.config`文件中的配置项设置为`Y`(Yes)或`M`(Module)是内核模块化设计的核心机制,二者区别如下: ### 1. **`Y`(编译进内核)** - **含义**:将功能直接编译进内核镜像(`vmlinuz`或`bzImage`)。 - **特点**: - 功能在内核启动时自动加载,无需手动操作。 - 会增大内核体积,但运行时效率更高。 - 适用于**核心功能**(如进程调度、内存管理)或**必需驱动**(如根文件系统驱动)。 - **示例**: ```kconfig CONFIG_EXT4_FS=y # 将EXT4文件系统直接编译进内核 ``` ### 2. **`M`(编译为模块)** - **含义**:将功能编译为独立的内核模块(`.ko`文件),存储在`/lib/modules/`目录。 - **特点**: - 模块可动态加载/卸载:通过`insmod`/`modprobe`加载,`rmmod`卸载。 - 减少内核体积,节省内存(未使用时无需加载)。 - 适用于**非核心功能**或**可选驱动**(如特定硬件驱动)。 - **示例**: ```kconfig CONFIG_SOUND=m # 将声卡驱动编译为模块 ``` ### 3. **关键区别总结** | **特性** | **`Y` (Yes)** | **`M` (Module)** | |----------------|------------------------|--------------------------| | **编译结果** | 直接嵌入内核镜像 | 生成独立的`.ko`文件 | | **加载方式** | 内核启动时自动加载 | 需手动加载(动态按需) | | **内核体积** | 增大 | 减小(模块未加载时) | | **适用场景** | 核心功能、必需组件 | 可选功能、非关键驱动 | | **运行时修改** | 需重新编译内核 | 可动态加载/卸载 | ### 4. **技术流程** - **配置阶段**: 通过`make menuconfig`选择`Y/M`,结果保存到`.config`(引用[^3])。 - **编译阶段**: - `Y`选项:代码直接链接到`vmlinuz`。 - `M`选项:触发`Makefile`规则生成`.ko`(引用[^2])。 - **加载模块**: ```bash sudo modprobe module_name # 加载模块 lsmod | grep module_name # 验证加载 ``` ### 5. **典型场景** - **必须用`Y`**: 系统启动依赖的功能(如`initramfs`所需的文件系统驱动)。 - **推荐用`M`**: 第三方驱动(如NVIDIA显卡驱动)、调试工具(如`kprobes`)。 - **风险提示**: 关键模块缺失(如文件系统模块未加载)可能导致系统无法挂载根目录(需`initramfs`补救)。 > **参考**:内核通过`Kconfig`定义`tristate`(三态:`y`/`m`/`n`)选项,编译时由`Makefile`根据`.config`决定处理方式(引用[^2][^3])。 --- ### 相关问题 1. 如何动态加载内核模块?卸载模块时有哪些注意事项? 2. 内核配置中`CONFIG_MODULES`选项未启用时,`M`选项会如何处理? 3. 如何解决因内核模块依赖导致的加载失败问题? 4. 在嵌入式系统中,如何平衡`Y`和`M`的选择以优化存储空间? 5. 生成`initramfs`时,如何确保必需的模块被包含进去?
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