【imx6ull-alientek-emmc】linux交叉编译环境 + 内核编译

开发板：imx6ull-alientek-emmc，正点原子的min板子

困惑了好久，第一次搞通，记录一下，希望之后能知其所以然

一、交叉编译环境
- 1.选择交叉编译器
- 2.解压
- 3.配置环境变量
二、内核编译
- 1.获得内核源码压缩包，并解压
- 2.配置
- 3.编译
- 4.安装内核和模块到开发板上，后续有时间再补充
- 5.测试编译驱动模块
- - 在内核源码的同级目录下新建文件夹`test`
  - 驱动代码：`hello_drv.c`
  - 应用测试代码：`hello_drv_test.c`
  - `Makefile`文件
  - `make all` 生成驱动模块文件 `hello_drv.ko`和可执行应用`hello_drv_test`
  - 将此两个文件挂载至开发板，进行测试
至此ojbk!

一、交叉编译环境

1.选择交叉编译器

如图，我的ubuntu系统是64位的

因此选择正点原子提供的64位交叉编译器

2.解压

拷贝到/usr/local/arm/，位置不重要，爱拷贝哪里拷贝哪里，我是看视频了所以拷到了这里；

3.配置环境变量

vim ~/.bashrc
添加

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin:$PATH

source ~/.bashrc
此时遇到一个问题，即root用户交叉编译失败，普通用户没问题，输入sudo arm-按下tab键可以补全。
解决：由于普通用户的~目录下.bashrc配置了，切重启设备后生效了，但root用户的 ~/.bashrc未生效。
在终端中输入

sudo -s # 之后会发现切换为了root用户，并且字体颜色也变了
vim ~/.bashrc # 确认一下上面添加的环境变量在不，应该是在的
source ~/.bashrc

然后就可以使用交叉编译器编译后在开发板上运行测试

root@ubuntu16:~/Desktop/test# arm-linux-gnueabihf-gcc hello_drv_test.c
//挂载到开发板，运行./a.out，获得预期结果

二、内核编译

为了实现在开发板上运行第一个驱动模块，开始了内核编译

1.获得内核源码压缩包，并解压

正点原子提供了

拷贝到ubuntu虚拟机中，新建文件夹linux4.1.15，解压
tar -xjvf file.tar.bz2 //解压 tar.bz2

2.配置

下面这句话，作为小白，有点小疑问，我上面不是配置好了环境吗？

#使用Yocto SDK里的GCC 5.3.0交叉编译器编译出厂Linux源码,可不用指定ARCH等，直接执行Make

开始配置

# 1.编译前先清除
make distclean

# 2.把下载的内核还原到初始状态（清除掉.o文件，清除掉一些在make之后生成的备份文件，甚至还清除了.config配置文件）
make mrproper

3.编译

# 3.配置defconfig文件，从linux4.1.15/arch/arm/configs找到对应的配置
# 官方给的make imx_v7_defconfig -j 16
# 我的开发板是imx6ull-alientek-emmc,而且虚拟机是给的双核配置，因此这个需要改成下面的
make imx_alientek_emmc_defconfig -j 2

# 4. 图像化配置，这里我使用的默认，啥也没改
make menuconfig

# 5. 编译zImage 镜像，完成后会生成arch/arm/boot/zImage
make zImage -j2
# 6. 编译设备树，完成后会生成很多，包括本设备对应的arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb
make dtbs
# 7. 编译模块
make modules

上面完事后就可以测试编译驱动程序了

4.安装内核和模块到开发板上，后续有时间再补充

# 8.执行以下命令安装模块,把模块安装在当前目录下的tmp目录中
mkdir tmp
make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=./tmp modules_install
# 安装内核和模块到开发板上 后续有时间再补充

5.测试编译驱动模块

在内核源码的同级目录下新建文件夹`test`

新建三个文件

驱动代码：`hello_drv.c`

#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>/* 1. 确定主设备号                                                                 */
static int major = 0;
static char kernel_buf[1024];
static struct class *hello_class;#define MIN(a, b) (a < b ? a : b)/* 3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体                   */
static ssize_t hello_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(1024, size));return MIN(1024, size);
}static ssize_t hello_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));return MIN(1024, size);
}static int hello_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}static int hello_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* 2. 定义自己的file_operations结构体                                              */
static struct file_operations hello_drv = {.owner   = THIS_MODULE,.open    = hello_drv_open,.read    = hello_drv_read,.write   = hello_drv_write,.release = hello_drv_close,
};/* 4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序                                */
/* 5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数 */
static int __init hello_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv);  /* /dev/hello */hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class");err = PTR_ERR(hello_class);if (IS_ERR(hello_class)) {printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);unregister_chrdev(major, "hello");return -1;}device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello"); /* /dev/hello */return 0;
}/* 6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数           */
static void __exit hello_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(hello_class);unregister_chrdev(major, "hello");
}/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点                                     */module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

应用测试代码：`hello_drv_test.c`


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./hello_drv_test -w abc* ./hello_drv_test -r*/
int main(int argc, char **argv)
{int fd;char buf[1024];int len;/* 1. 判断参数 */if (argc < 2) {printf("Usage: %s -w <string>\n", argv[0]);printf("       %s -r\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打开文件 */fd = open("/dev/hello", O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file /dev/hello\n");return -1;}/* 3. 写文件或读文件 */if ((0 == strcmp(argv[1], "-w")) && (argc == 3)){len = strlen(argv[2]) + 1;len = len < 1024 ? len : 1024;write(fd, argv[2], len);}else{len = read(fd, buf, 1024);        buf[1023] = '\0';printf("APP read : %s\n", buf);}close(fd);return 0;
}

`Makefile`文件

注意修改KERN_DIR 为自己刚刚编译好的源码目录


# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
#       请参考各开发板的高级用户使用手册KERN_DIR = /home/alientek/Desktop/linux4.1.15all:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o hello_drv_test hello_drv_test.c clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderrm -f hello_drv_testobj-m += hello_drv.o

`make all` 生成驱动模块文件 `hello_drv.ko`和可执行应用`hello_drv_test`

root@ubuntu16:~/Desktop/test# make all
make -C /home/alientek/Desktop/linux4.1.15 M=`pwd` modules
make[1]: Entering directory '/home/alientek/Desktop/linux4.1.15'CC [M]  /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.oBuilding modules, stage 2.MODPOST 1 modulesCC      /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.mod.oLD [M]  /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.ko
make[1]: Leaving directory '/home/alientek/Desktop/linux4.1.15'
arm-linux-gnueabihf-gcc -o hello_drv_test hello_drv_test.c

将此两个文件挂载至开发板，进行测试

[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# ./hello_drv_test
Usage: ./hello_drv_test -w <string>./hello_drv_test -r
[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# lsmod
Module                  Size  Used by
mx6s_capture           14992  0
ov5640_camera          29002  0
[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# insmod hello_drv.ko
[ 7553.195432] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_init line 70
[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# lsmod
Module                  Size  Used by
hello_drv               3230  0
mx6s_capture           14992  0
ov5640_camera          29002  0
[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# ./hello_drv_test -w nihao
[ 7572.899668] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_open line 45
[ 7572.906779] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_write line 38
[ 7572.914680] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_close line 51
[root@ATK-IMX6U:~/nfs]# ./hello_drv_test -r
[ 7584.479640] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_open line 45
[ 7584.486745] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_read line 30
APP read : nihao[ 7584.495155] /home/alientek/Desktop/test/hello_drv.c hello_drv_close line 51

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一、交叉编译环境

1.选择交叉编译器

2.解压

3.配置环境变量

二、内核编译

1.获得内核源码压缩包，并解压

2.配置

3.编译

4.安装内核和模块到开发板上，后续有时间再补充

5.测试编译驱动模块

在内核源码的同级目录下新建文件夹`test`

驱动代码：`hello_drv.c`

应用测试代码：`hello_drv_test.c`

`Makefile`文件

`make all` 生成驱动模块文件 `hello_drv.ko`和可执行应用`hello_drv_test`

将此两个文件挂载至开发板，进行测试

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2.解压

3.配置环境变量

二、内核编译

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2.配置

3.编译

4.安装内核和模块到开发板上，后续有时间再补充

5.测试编译驱动模块

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驱动代码：hello_drv.c

应用测试代码：hello_drv_test.c

Makefile文件

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