文章目录

前言
157准备工作
- 配置交叉编译链
- 编译内核
- 编译解压glibc
单片机程序
应用程序
驱动程序
三者的关系

前言

学习资料，跟的韦东山老师的视频，大家可以上百问网下载资料
百问网。

我使用的开发板是STM32MP157，关于157的开发板资料大家也可以在百问网进行下载。

157准备工作

配置交叉编译链

将文件拷贝到虚拟机指定目录，进行解压
配置交叉编译脚本, toolchain.sh

#!/bin/bash
ARCH=arm
CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
PATH=/home/jacky/100ask_STM32MP157/Toolchain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin:$PATH

验证编译链

编译内核

拷贝到指定目录后，进行解压tar -zxvf Linux-5.4.tar.gz
配置文件在 arch/arm/configs目录下
设置配置文件：make 100ask_stm32mp157_pro_defconfig

编译uImage : make uImage LOADADDR=0xC2000040 -j4

编译设备树: make dtbs

编译内核: make modules -j4

安装内核模块到指定目录:make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=/home/jacky\ /nfs_rootfs modules_install

删除链接目录，节约开发板空间: rm -rf source build
更新开发板系统
nfs挂载:mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
拷贝uImage: cp /mnt/zImage /boot
拷贝设备树：cp /mnt/*.dtb /boot
拷贝内核: cp /mnt/lib/modules /lib -rfd

编译解压glibc

官网
将源文件拷贝到指定目录，然后进行解压
tar -xvf glibc-2.34.tar.xz

注意：如果有查看源码需求的朋友，可以直接下载到Windows上用Source insight查看即可

单片机程序

相信学过单片机的同学，对单片的最直观了解就是总是在和寄存器（硬件）打交道。

在我们编写单片机程序时，无论是简单的点灯，还是后面的控制模块，控制器等，其本质依旧是对寄存器值进行设置（或配置）。因此，我们的程序总是处于一种直接操作硬件的感觉。

虽然在单片机高级编程中，我们提倡将应用程序与硬件程序进行分离，即当我们实现一个按键点灯的功能时，将应用逻辑封装为 key_is_down()函数和led_on()函数，这样的目的就是提高了代码的阅读性。但是我们脱离不了要在本文件中去实现key_is_down()和led_on()两个函数，无论是通过中断的方式，还是轮询去读取对应引脚寄存器的值，或者点灯去设置寄存器的值，依旧无法脱离要去直接操作寄存器的本质。

这就是单片机程序最直观的特点。

应用程序

对于应用程序，相信大家肯定对C语言是非常熟悉的。
那么何为应用程序呢？
举个最简单的例子，读取磁盘中的文件内容，并打印出来。

char buffer[1024];
int fd=open("/xxx/xxx",O_RDWR);
if(fd<0){goto failed;
}
bzero(buffer,1024);
int ret=read(fd,buffer,1023);
if(ret<0){goto failed;
}
fprintf(stdout,"%s\n",buffer);
return 0;

这是一个非常简单的应用程序，我们打开一个文件，然后读取其内容，
在这个过程中，我们只需要在意的是我们应该打开那个文件，打开以后，将读取的内容存放到我们申请的内存空间，然后进行打印，即实现了我们的应用需求，但是至始至终，我们并不知道，我们如何操作磁盘的？磁盘上的内容如何传递给我们的？似乎我们从来都无法直接去操作寄存器或硬件？

没错，这正是在操作系统上做应用程序最显著的特点之一，我们不会去关注硬件是怎么搞的，我们更在意的是我们的应用功能需求是否实现。

那么为什么不让应用程序去操作硬件呢？
原因很简单，那我们还学什么驱动。开个玩笑！
原因是为了防止一些应用程序，出现不合乎规矩的逻辑，如果直接操作硬件会导致我们的硬件损坏或工作异常。比如，当我们在实现一个启动风扇转动的功能程序时，如果我们的应用程序可以直接操作硬件，岂不是我可以让风扇先顺时针转，然后立马逆时针转。可是一旦如此操作，风扇岂不是被你玩坏了。而我们写了驱动程序后，由驱动工程师涉及好了操作该硬件的方法后，我们的应用程序必须在驱动程序限制的范围内进行操作，比如，我的驱动程序设定了，必须在风扇停下来后才能修改旋转方向，这样不就可以保证风扇的正常运转了。这也就是实现应用与驱动分离的主要原因之一，还有一个原因就是，我觉得如果没有驱动，我们的应用程序岂不是会很冗余，很庞大，大家写的应用程序都要去先配置对应硬件的寄存器，那不是烦死了

因此，Linux应用程序最显著的特点就是，我不关心硬件，不关心寄存器如何配置，不关心底层原理图，不关心那个寄存器对应的物理地址，让写驱动的大佬们去弄吧。我只关心我拿到我的数据没，但是我需要在驱动程序的限定下完成我的应用功能需求。

驱动程序

对比了上面的单片机程序和应用程序，相应大家对驱动程序其作用已经有了初步的认识。
我们继续上面的功能，打开一个文件，并读取其内容并打印在屏幕上，因此这个过程我们就涉及到了磁盘的驱动程序。驱动程序的目的就是为了给应用程序提供一个接口(API)，使得应用程序通过调用系统API能够调用到我们的磁盘驱动程序对应的API程序，进而运行驱动程序，打开磁盘上的文件，将文件内容传递给应用程序，而我们驱动程序的工作就是，配置我们的磁盘控制寄存器，同时读取磁盘文件内容将数据返回给我们的应用程序

因此驱动程序 = 应用程序 + 单片机程序可以这样简单初步的理解。

三者的关系

应用程序：实现业务逻辑功能
单片机程序：设置硬件寄存器，控制硬件资源
驱动程序：作为应用程序和单片机程序的桥梁，隔离软件与硬件。让做应用的人不必太过关心硬件的配置，让硬件的控制能更好的服务于应用程序。

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