2020-02-06-Linux设备驱动开发2-内核编译和加载

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post	Linux设备驱动开发2-内核编译和加载	如何编译内核，并让其启动起来	2020-02-06	Tupelo Shen	img/post-bg-re-vs-ng2.jpg	true	Linux Driver

1 配置内核

1. 配置内核。在编译内核之前，必须根据实际情况对内核的各个模块作出选择。

    #make config（基于文本的配置界面，不推荐使用）
    #make menuconfig（基于文本菜单的配置界面）
    #make xconfig（要求QT被安装）
   

2. 配置内核的工具是基于Kconfig的机制完成的，也就是在每一级的目录添加Kconfig文件，对源代码的选择作出描述或者配置。相当于，在每一级目录下添加了条件编译。

2 构建系统

基于上一小节的理解，为了将程序添加到Linux内核中，需要作下面工作：

1. 编写源代码，拷贝到Linux内核源代码的相应目录中。
2. 在该目录的Kconfig文件中增加关于新源代码对应项目的编译配置选项。
3. 在该目录的 Makefile 文件中增加对新源代码的编译条目。

关于构建系统的具体语法可以参考Linux设备驱动开发3-Kconfig构建系统。

3 实例

我们还是以hello.c文件作为示例，看看详细的添加一个模块程序的步骤。

在drivers/目录下添加test目录，在test/下添加下面三个文件

1. hello.c

    #include 
    #include 
   
    MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
    static int hello_init(void)
    {
        printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
        return 0;
    }
    static void hello_exit(void)
    {
        printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");
    }
    module_init(hello_init);
    module_exit(hello_exit);
   

2. Makefile

    # drivers/test/Makefile
    #
    # Makefile for the TEST.
    #
    obj-$(CONFIG_TEST_HELLO)        += hello.o
   

3. Kconfig

    #
    # TEST driver configuration
    #
   
    menu "TEST Driver"
    comment "TEST Driver"
   
    config TEST
        bool "TEST support "
        default y
   
    config TEST_USER
        tristate "TEST user-space interface"
        depends on TEST
   
    config TEST_HELLO
        tristate "TEST hello world"
        depends on TEST
   
    endmenu
   

4. 修改drivers/目录下的Makefile

   在文件的最后，添加如下一行代码：

    obj-$(CONFIG_TEST)      += test/
   

5. 修改drivers/目录下的Kconfig

   在文件的最后，添加如下一行代码：

    source "drivers/test/Kconfig"
   

6. 然后执行,

    make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm menuconfig
   

   进入如下所示的界面中选择我们想要的模块。

   

7. 保存配置结果，进行编译

    make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm
   

   编译结果：

    OBJCOPY arch/arm/boot/Image
    Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
    Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
    GZIP    arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip
    AS      arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o
    LD      arch/arm/boot/compressed/vmlinux
    OBJCOPY arch/arm/boot/zImage
    Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready
    Building modules, stage 2.
    MODPOST 6 modules
    CC      drivers/test/hello.mod.o
    LD [M]  drivers/test/hello.ko
   

从上面的结果可以看出，hello.ko内核模块已经生成。将编译的内核和模块与rootfs根文件系统一起加载到开发板上运行，具体的步骤可以参考Linux设备驱动开发0-环境搭建。

制作完成后，加载到开发板，运行。代码执行结果：

/ # insmod /lib/modules/4.4.203/kernel/drivers/test/hello.ko
Hello, world
/ # rmmod hello.ko
Goodbye, cruel world
/ #

rcS文件

PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/bin:

runlevel=S
prevlevel=N
umask 022
export PATH runlevel prevlevel

# Trap CTRL-C &c only in this shell so we can interrupt subprocesses.
trap ":" INT QUIT TSTP
/bin/hostname qemu-a9-test

/bin/mount -n -t proc none /proc
/bin/mount -n -t sysfs none /sys
# /bin/mount -n -t usbfs none /proc/bus/usb
/bin/mount -t ramfs none /dev

echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
/sbin/mdev -s
# /bin/hotplug

# mounting file system specified in /etc/fstab
mkdir -p /dev/pts
mkdir -p /dev/shm
/bin/mount -n -t devpts none /dev/pts -o mode=0622
/bin/mount -n -t tmpfs tmpfs /dev/shm
/bin/mount -n -t ramfs none /tmp
/bin/mount -n -t ramfs none /var

mkdir -p /var/empty
mkdir -p /var/log
mkdir -p /var/lock
mkdir -p /var/run
mkdir -p /var/tmp

# /sbin/hwclock -s -f /dev/rtc
syslogd

# /etc/rc.d/init.d/netd start
# echo " " > /dev/tty1
# echo "Starting networking..." > /dev/tty1
# mkdir /mnt/disk
# mount -t yaffs2 /dev/mtdblock3 /mnt/disk
# echo V > /dev/watchdog
# /sbin/ifconfig lo 127.0.0.1
# insmod /lib/modules/s3c2416_gpio.ko
# /bin/sleep 2 dmesg -n 1
# exec /usr/etc/rc.local