iTOP-iMX6开发板-设备树驱动-以module的方式编译驱动

孤久厌闹 · 发表于 2020-10-15 11:44

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内核驱动不仅可以将驱动编译到内核中，还可以动态的编译内核驱动。本文档介绍如何以
模块的方式编译内核驱动。
以 module 的方式编译驱动，需要以下几个部分：
1 内核成功编译过；
2 找到内核的 ARM 编译器；
3 编译简单驱动；
4 编译简单的 Makefile 文件，Makefile 文件中需要指向内核源码目录（成功编译过的内核源码目录）；
和文档在一起的有“Makefile”、c 文件和 ko 文件，大家可以用来测试。
要动态的编译内核，首先需要将内核源码编译通过，内核的编译请参考使用手册第五章。
1. 内核和编译器路径
本节介绍内核路径、编译器路径。无论是 Qt 和 Ubuntu 的内核源码，都是在 android 源码包中，所以必须先解压 android 源码到 Ubuntu14.04 中。
如下图所示，作者的 android 源码在“/home/iMX6Q/iTOP-iMX6_android6.0.1”目录下，内核源码在其中的“kernel_imx”目录下。
进入“kernel_imx”目录，查看“build_android_kernel.sh”中的脚本文件，如下图所示。

如上图所示，我们可以得到一些信息，在后面编译内核模块的时候，需要设置编译目标平台为 arm,“export ARCH=arm”;
编译器的路径为“$(pwd)/../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-linux-androideabi-4.9/bin/arm-linux-androideabi-”。理论上，应该使用这个编译器，但是实际上以
modules 的方式编译内核驱动的时候，使用这个编译器，是无法编译的！！
应该使用“../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-”这个编译器才行，如下图所示。

编译器路径为内核源码目录对应的../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-”，这是作者测试出来的，作者没有太多时间深入研究编译脚本，但是这个编译器是可以的。前面红色部分介绍的编译器，会提示报错，对于这个报错，飞思卡尔官方给出的是简单的回复“你使用了 android 的编译器”，没有提供更多的解释，也没有提示方法，不过作者测试了几个内核驱动，都是可以正常 insmod 和 rmmod 的。

2. Makefile 和测试驱动源码以及编译
作者在“/home/imx6”目录下新建一个“imx_driver_modules”目录，将要编译的驱动和 Makefile 文件放到这个目录下。

2.1 Makefile
Makefile 脚本文件：
obj-m += iTOP_IMX6_treedriver_hello.o
KDIR =/home/iMX6Q/iTOP-iMX6_android6.0.1/kernel_imx
PWD ?= $(shell pwd)
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules modules ARCH=arm
CROSS_COMPILE=$(KDIR)/../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi-
clean:
rm -RF modules.order *.o workqueue.o Module.symvers *.mod.c *.ko
脚本中：
第一行

bj-m += iTOP_IMX6_treedriver_hello.o 表示编译的源文件为iTOP_IMX6_treedriver_hello.c，如果源文件名有变化，则需要修改成对应的。
第二行：KDIR 参数指向对应的内核源码目录。作者的内核源码是在/home/iMX6Q/iTOP-iMX6_android6.0.1/kernel_imxx 目录下，用户要根据自己的具体情况来修改。
第三行：PWD ?= $(shell pwd)表示将当前目录的路径赋值给 PWD 变量，也就是/home/imx6_tree_driver/iTOP_IMX6_treedriver_hello。作者将会把 Makefile 文件和驱动源码放到这个目录下编译。
第五行：其中 make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules，表示将当前目录下的文件编译为模块,并且制定了内核源码的路径；
其中 ARCH=arm 表示设置目标 CPU 类别为 arm，也就是编译的依赖内核和驱动模块目标 CPU 为 ARM；
其中 CROSS_COMPILE=$(KDIR)/../prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.8/bin/arm-eabi- ，这里的路径，指向内核编译器的路径。
2.2 简单驱动源码
驱动文件名称为：iTOP_IMX6_treedriver_hello.c，源码如下：

#include
#include
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("iTOPEET_dz");
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_EMERG "Hello World enter!\n");
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_EMERG "Hello world exit!\n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
驱动源码只有基本的入口和出口函数。加载和卸载的时候分别打印“Hello Worldenter!”和“Hello world exit!”。

2.3 编译
将源码和 Makefile 文件拷贝到 Ubuntu14 系统下。
使用命令“make”，如下图所示，可以看到有“iTOP_IMX6_treedriver_hello.ko”文件生成。

使用命令“make clean”，可以删除中间文件。
3.模块编译常见问题
在以模块的方式编译驱动的过程中，新手可能会以下问题。
1.内核源码没有编译或者内核源码路径设置不正确。
如果内核源码没有编译，那么模块将会提示缺少库之类的错误；如果路径设置不正确，会提示找不到内核。
2.源码和 Makefile 文件在 Windows 下编写，然后拷贝到 Ubuntu 上，由于编辑器不同导致转码错误。
这种错误比较容易解决，Make 编译之后，系统会提示 Makefile 或者驱动文件具体某一行出现问题。使用 vim 编辑器打开查看一下，就能找出一些乱码，使用 vim 编辑器修正一下再编译即可。

4. 模块加载和卸载
作者这里使用最小 linux 系统来测试模块的加载和卸载，最小系统在使用手册第十三章有介绍。在编译模块前，内核源码必须要编译通过，作者这里是在最小系统是加载模块，那么内核源码也必须编译为 qt 的内核（最小系统使用的是 qt 的内核），否则是无法加载的。
如下图所示，将驱动模块拷贝到开发板（作者采用的是 nfs 共享目录的方式，关于 nfs 大家可以参考群共享中 nfs 相关的文档，设备树和非设备的 Ubuntu 都通用。也可以用 tf 卡或者 U 盘）。

然后使用命令“insmod iTOP_IMX6_treedriver_hello.ko”加载驱动模块，如下图示，打印出“Hello World enter!”，表明模块驱动加载成功。

接着使用命令“rmmod iTOP_IMX6_treedriver_hello”卸载模块，如下图所示，发现提示没有目录 4.1.15,这里我们新建“/lib/modules/4.1.15”。

如下图所示，使用命令“mkdir /lib/modules/4.1.15”新建目录，再次使用命令“rmmod iTOP_IMX6_treedriver_helloello”卸载驱动模块。

发现打印信息“Hello world exit!”，模块卸载成功。
只要重新烧写系统，这些新建目录只需要建立一次即可。

cichishia · 发表于 2020-10-15 13:12

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