树莓派学习笔记树莓派Linux内核开发

Posted 2023-03-31 兔兔丫.

文章目录

• 一、树莓派Linux源码配置
• • 1、概念
  • 2、配置步骤：
• 二、树莓派Linux内核编译
• • 1. 编译命令
  • 2. 编译成功显示
  • 3. 打包zImage成树莓派可用的xxx.img
  • 4.把树莓派的SD读卡器插到电脑，映射到ubuntu上：
  • 5.数据拷贝（将树莓派的SD卡插入读卡器中）
  • 6.在虚拟机中断开U盘的连接，然后连接到windows上修改U盘内cmdline.txt内容，将串口用来打印调试信息
  • 7.将SD卡插回树莓派，用串口查看启动的信息

一、树莓派Linux源码配置

1、概念

• 驱动代码的编译需要一个提前编译好的内核，想要编译内核就必须先配置

• 配置的最终目标会生成 .config文件，该文件指导Makefile去把有用东西组织成内核

• 厂家配备Linux内核源码，比如说买了树莓派，就会有树莓派linux内核源码

• 第一种方式：
  使用厂家.config
  cp 厂家.config xxx.config

• 第二种方式：
  make menuconfig 一项项配置，通常是基于厂家的config来配置

• 第三种方式：
  完全自己编写

• 如何查看Linux内核.config版本，拿到树莓派芯片后厂家一般会告诉你用哪个.config：

find -name *_defconfig

• 树莓派1的工程是bcmrpi_defconfig；
• 树莓派2、3的工程是bcm2709_defconfig

2、配置步骤：

• 1.下载交叉编译工具及Linux源码（参考博文：学习笔记（八））

• 2.下载所需库：

sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev

sudo apt-get install libc6-i386 lib32stdc++6 lib32gcc1 lib32ncurses5

sudo apt-get install zlib1g:i386

• 3. 使用源码自带的config配置：

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfig

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfig

arm：指定ARM架构
COMPILE=arm-linux-gnueabihf-：指定编译器
KERNEL=kernel7：树莓派里面特别指定的kernel
make bcm2709_defconfig：核心指令（把厂家的config变成了.config）

-4. 使用make menuconfig作进一步配置，无修改可不执行（需要ncurse库，下载方式在上面）
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make menuconfig

驱动两种加载方式：
“ * " 编译进内核 zImage包含了驱动
"M "模块方式生成驱动文件xxx.ko 系统启动后，通过命令inmosd xxx.ko 加载

• 执行结果显示:
  

Enter：进入下一个子菜单

前面带Y的：把驱动编译进内核

前面带M的：驱动模块的方式加载

exclude：代表略过

module：也是让内核变小的一种方式

空格键切换

二、树莓派Linux内核编译

1. 编译命令

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make -j4 zImage modules dtbs

• arm：代表指定arm架构

• CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-：编译工具

• KERNEL=kernel7：内核

• -j4：代表指定用多少电脑资源进行编译，j4指四核

• zImage：生成内核镜像

• modules：要生成驱动模块

• dtbs：生成配置文件

2. 编译成功显示

• 编译成功后，看到源码树目录多了vmlinux文件,失败则无此文件
• 生成的zImage内核镜像在 arch/arm/root目录底下
  
  

3. 打包zImage成树莓派可用的xxx.img

  ./scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ./kernel_new.img

• 在拔出树莓派的SD卡前，先用命令uname -a查看一下内核的版本（4.14.98-v7）
  

4.把树莓派的SD读卡器插到电脑，映射到ubuntu上：

用 dmesg 命令查看SD卡是否成功映射到ubuntu上，如下图代表映射成功

5.数据拷贝（将树莓派的SD卡插入读卡器中）

• 创建文件夹用来挂载
  mkdir data1 data2
• 挂载U盘（SD卡由两个分区，fat和ext4）
  sudo mount /dev/sdb1 data1 ----fat分区，是boot相关的内容，kernel的img
  sudo mount /dev/sdb2 data2 ----ext4分区，也就是系统的根目录分区
• 安装modules, 设备驱动文件： hdmi usb wifi io …
  sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=【ext4所挂载目录】 modules_install

sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=/home/cl/data2 modules_install

• 安装更新 kernel.img 文件，注意镜像名字是kernel7.img
• (1) 进入fat分区，备份原镜像kernel7.img为kernelOLD.img
  cd /home/cl/data1
  cp kernel7.img kernel7OLD.img
• (2) 再把编译新生成的拷贝到data1，起名kernel7.img
  cp kernel_new.img /home/cl/data1/kernel7.img

du kernel_new.img //查看kernel_new.img 文件大小
du kernel_new.img -h //转换成兆
md5sum kernel_new.img //查看文件是否拷贝坏
检查拷贝后的文件是否有损坏：md5sum
md5，每个文件都有它特殊的编码，唯一编码号，就是md5的值

• 拷贝相关配置文件

cp arch/arm/boot/dts/.*dtb* [fat所挂载目录]
cp arch/arm/boot/dts/overlays/.*dtb* [fat所挂载目录]/overlays/
cp arch/arm/boot/dts/overlays/README [fat所挂载目录]/overlays/

cp arch/arm/boot/dts/.*dtb* /home/cl/data1
cp arch/arm/boot/dts/overlays/.*dtb* /home/cl/data1/overlays/
cp arch/arm/boot/dts/overlays/README /home/cl/data1/overlays/

.dtb：指dtb前后都有文字的，意思是以".“开头的，”."和d中间有什么字符不管，然后以dtb在中间，并且b后面有什么字符也不管，这样的所有文件，全都拷贝下来
“.”：是指通配符
更新完成后插回树莓派即可开机，开机后可以用 uname -a 命令查看kernel信息已经改变

6.在虚拟机中断开U盘的连接，然后连接到windows上修改U盘内cmdline.txt内容，将串口用来打印调试信息

dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 console=serial0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait

7.将SD卡插回树莓派，用串口查看启动的信息

命令uname -a 查看kernel已经改变，由4.14.98-v7变为4.14.114-v7