【飛凌嵌入式 OK3399-C+開發板試用體驗】本地編譯內核源碼&DHT11驅動編譯
原創
2020-09-30 11:14:00
RK3399
RK3399開發板
作者：donatello1996
飛凌廠商提供的Linux源碼資料壓縮包實際上是多合一源碼，除了最常用的內核源碼以外，還有諸多額外內容比如交叉編譯鏈，Linux燒錄工具(卡刷+線刷)，生成系統鏡像img的腳本，uboot源碼，應用程序代碼等諸多內容，這些不同內容面向不同層次的開發者，比如開發應用層的只看應用程序代碼即可，開發驅動的只看內核源碼和交叉編譯鏈即可，開發uboot的只看uboot源碼即可，產品部門相關的只需要會用工具即可。內核源碼為主目錄的kernel文件夾，交叉編譯鏈為主目錄的prebuilt文件夾，平時如果執行廠商提供的build_ubuntu.sh腳本，實際上不只是編譯內核和驅動(boot.img，**.ko)，還有生成必須要的分區鏡像如recovery.img，userdata.img等：
我的想法是直接使用板子本地編譯，減少內核源碼不兼容的風險，那么就只需要保留kernel文件夾的內容即可，kernel文件夾就是OK3399板子的全部內核源碼，根目錄有Makefile可以直接編譯，因此準備一個足夠大的U盤，格式化為EXT4格式，將整個kernel文件夾都存進去，改名為OK3399文件夾，然后把U盤插到板子上，將U盤掛載出來：
1.mount /dev/sda /mnt 2.cd /mnt
然后是在板子上安裝64位aarch編譯工具，通常Ubuntu系統都會自帶的：
apt install aarch64-linux-gnu-gcc
那么就可以直接在板上進行本地內核編譯了：
1.make clean 2.make rockchip_linux_defconfig 3.make
-這里貌似是不能用-j2 -j4多線程編譯的，效果跟單線程編譯差不多
-編譯時長1~2小時
-編譯過程缺失了一些必要的軟件庫如openssl等，要安裝上去
1.apt install libssl-dev 2.apt install libssl1.0.0= 1.0.2g-1ubuntu4.16
-/mnt/OK3399/scripts/gcc_wrapper.py文件對編譯沒有任何作用，但是里面有句關于utf8的語句會導致編譯報錯，這個文件完全可以刪掉，或者把有關utf8的語句注釋掉即可。
修改Makefile文件：
-修改源碼目錄KSRC，指定為內核根目錄
-修改驅動目錄，即../drivers/net/wireless
-指定架構ARCH=arm64
-指定交叉編譯鏈aarch64-linux-gnu-gcc
編譯：
1.cd /mnt/RTL8192EU 2.make clean 3.make
生成8192eu.ko文件可以直接安裝：
insmod 8192eu.ko
安裝完畢之后ifconfig可以找到一個亂碼的網卡：
我這邊已經用nmcli來連接WIFI了，分配到了IP地址。
然后是LTE模塊，是移遠的EC20，miniPCIE接口，可以直接插到板子背面的miniPCIE卡座上：
移遠模塊雖然是miniPCIE接口，但實際上是走USB協議的，需要編譯移遠官方提供的USB驅動，并加入到內核中，
第一步是打開drivers/usb/serial/option.c文件，添加移遠設備的VID：
#define QUECTEL_VENDOR_ID 0x2c7c
然后是EC20/EC25的公用產品ID 0x0125：
#define QUECTEL_PRODUCT_EC25 0x0125
繼續在此文件drivers/usb/serial/option.c文件中找到option_ids 數組，在此數組里面加入如下內容：
{ USB_DEVICE(0x2C7C, 0x0125) }, /* Quectel EC25 */
繼續在此文件drivers/usb/serial/option.c文件中找到option_probe 函數，在此函數里面添加如下內容：
if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9003) &&
iface_desc->bInte**ceNumber >= 4)
return -ENODEV;
if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9215) &&
iface_desc->bInte**ceNumber >= 4)
return -ENODEV;
if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2c7c) &&
iface_desc->bInte**ceNumber >= 4)
return -ENODEV;
繼續在此文件drivers/usb/serial/option.c 文件里面找到option_1port_device結構體變量，在里面加入休眠/喚醒函數：
static struct usb_serial_driver option_1port_device = {
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "option1",
},
.description = "GSM modem (1-port)",
.id_table = option_ids,
.num_ports = 1,
.probe = option_probe,
.open = usb_wwan_open,
.close = usb_wwan_close,
.dtr_rts = usb_wwan_dtr_rts,
.write = usb_wwan_write,
.write_room = usb_wwan_write_room,
.chars_in_buffer = usb_wwan_chars_in_buffer,
.tiocmget = usb_wwan_tiocmget,
.tiocmset = usb_wwan_tiocmset,
.ioctl = usb_wwan_ioctl,
.attach = option_attach,
.release = option_release,
.port_probe = usb_wwan_port_probe,
.port_remove = usb_wwan_port_remove,
.read_int_callback = option_instat_callback,
#ifdef CONFIG_PM
.suspend = usb_wwan_suspend,
.resume = usb_wwan_resume,
.reset_resume = usb_wwan_resume,
#endif
};
drivers/usb/serial/usb_wwan.c文件的usb_wwan_setup_urb函數添加：
static struct urb *usb_wwan_setup_urb(struct usb_serial_port *port,
int endpoint,
int dir, void *ctx, char *buf, int len,
void (*callback) (struct urb *))
{
struct usb_serial *serial = port->serial;
struct urb *urb;
urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL); /* No ISO */
if (!urb)
return NULL;
usb_fill_bulk_urb(urb, serial->dev,
usb_sndbulkpipe(serial->dev, endpoint) | dir,
buf, len, callback, ctx);
if (dir == USB_DIR_OUT) {
struct usb_device_descriptor *desc = &serial->dev->descriptor;
if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05C6) && desc->idProduct ==
cpu_to_le16(0x9090))
urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05C6) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9003))
urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05C6) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9215))
urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2C7C))
urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
}
return urb;
}
這樣編譯生成的內核就支持EC20模塊的USB通信部分了。然后就是要進入menuconfig菜單選項那里把USB網卡的配置打開，還有把Gobi上網選項打開即可，這樣板子上電就能找到/dev/qcmi設備。
解決了兩個網絡模塊的驅動，接下來可以弄一下較為簡單一些的功能，比如驅動GPIO輸出高低電平電燈以及驅動DHT11器件，直接對GPIO寫入高低電平非常簡單，但實際上我人生第一份接觸驅動的代碼并不是GPIO寫入電平，而是比這復雜得多的DHT11驅動，既然DHT11的驅動都能讀懂了，那驅動GPIO讀寫電平當然簡單多了。對于GPIO寫入電平的函數很簡單，一共就3個gpio_request()，gpio_direction_output()，gpio_set_value()，讀取則是gpio_request()，gpio_direction_input()，gpio_get_value()，然后對于每個/dev下的驅動文件，操作一共有四個，分別是open()——打開設備文件，read()——從設備中讀取數據，wirte()——寫入數據到設備，close()——關閉設備文件，其中讀寫都是以字節為單位進行，也就是傳輸若干字節（長度可自定義）的unsigned char[]數組類型。比如定義一個設備的文件操作結構體即fops，我們使用板上的GPIO2_A5接口即GPIO69：
static struct file_operations mygpio69_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = MYGPIO69_read,
.write = MYGPIO69_write,
.open = MYGPIO69_open,
.release = MYGPIO69_close,
};
與設備樹的mygpio69節點對應:
static const struct of_device_id of_mygpio69_match[] =
{
{ .compatible = "mygpio69", },
{},
};
要使用這個設備樹節點，就要先在設備樹OK3399.dts里面添加設備樹節點：
重新燒錄boot.img:
燒錄完畢啟動就可以在/proc/device-tree里面找到設備樹節點，還可以用相同的辦法添加一個名為dht11的節點，之后要用到：
添加節點之后就可以在驅動代碼里面進行GPIO寫電平操作了，復寫MYGPIO69_write函數，超級簡單：
static int mygpio69_gpio = 69;
//GPIO號
#define MYGPIO69_LOW gpio_set_value(mygpio69_gpio, 0)
#define MYGPIO69_HIGH gpio_set_value(mygpio69_gpio, 1)
static ssize_t MYGPIO69_write(struct file *file,const char __user *buf,
size_t nbytes, loff_t *ppos)
{
if(buf[0]==1)
MYGPIO69_HIGH;
else if(buf[0]==0)
MYGPIO69_LOW;
}
當然了，要正常調用這些函數操作GPIO，是要先初始化GPIO的：
if (gpio_request(mygpio69_gpio, "mygpio69_gpio"))
{
printk("gpio %d request failed!\n", mygpio69_gpio);
gpio_free(mygpio69_gpio);
return -ENODEV;
}
else
printk("gpio %d request success!\n", mygpio69_gpio);
make生成ko文件之后，就會在/dev目錄下生成mygpio69設備文件，可以在應用層代碼直接操作：
int main ()
{
int fd ;
unsigned char val[4],value;
fd = open ( "/dev/mygpio69" , O_RDWR) ;
if ( fd == -1 )
{
perror ( "open /dev/mygpio69 error\n" ) ;
exit ( -1 ) ;
}
printf ( "open /dev/mygpio69 successfully\n" ) ;
while (1)
{
value=0;
write(fd,&value,1);
sleep(1);
value=1;
write(fd,&value,1);
sleep(1);
}
close ( fd ) ;
}
驅動DHT11單總線溫濕度傳感器的方式與內核驅動GPIO讀寫的方式基本無差異，都是通過對/dev目錄下的設備文件進行write/read操作，不同的是DHT11的讀取需要不斷切換GPIO輸入輸出狀態并不斷做輪詢，其運行層面是驅動層，對于系統來說，驅動層代碼的實時性要求和讀寫優先級都要高于應用層代碼，即要將更多的CPU任務時間片資源放到驅動層代碼中，也就只有這樣，才能對DHT11這種延時響應時間要求是微秒級的單總線器件進行正常讀寫。廢話不多說放上DHT11的驅動源碼，這份代碼參考了一位開發驅動的朋友@jackeyt，修改了一些小地方：
static u8 DHT11_Read_Data(u16 *temp,u16 *humi)
{
u8 buf[5];
u8 i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check()==0)
{
for(i=0;i<5;i++)//讀取40位數據
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0]<<8|buf[1];
*temp=buf[2]<<8|buf[3];
printk("buf=%d,%d,%d,%d,%d\n",buf[0],buf[1],buf[2],buf[3],buf[4]);
}
}else return 1;
return 0;
}
static ssize_t DHT11_read(struct file *file, char __user *buf,
size_t nbytes, loff_t *ppos)
{
printk("--------------%s--------------\n",__FUNCTION__);
dht11_data Last_dht11_data;
if(DHT11_Read_Data(&Last_dht11_data.temp,&Last_dht11_data.hum) == 0);//讀取溫濕度值
{
if (raw_copy_to_user(buf,&Last_dht11_data,sizeof(Last_dht11_data)) )
{
return EFAULT ;
}
}
}
static struct file_operations dht11_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = DHT11_read,
.open = DHT11_open,
.release = DHT11_close,
};
static const struct of_device_id of_dht11_match[] = {
{ .compatible = "dht11", },
{},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, of_dht11_match);
static struct platform_driver dht11_driver = {
.probe = dht11_probe,
.remove = dht11_remove,
.shutdown = dht11_shutdown,
.driver = {
.name = "dht11_driver",
.of_match_table = of_dht11_match,
},
};
編譯生成dht11_drv.ko文件：
insmod dht11_drv.ko
插入ko驅動的時候，必須要檢查上面的/proc/device-tree設備樹列表那有沒有正常生成dht11鍵值，如果沒有的話插入會失敗，并且無法在/dev下生成dht11字符設備。
做個簡單的小實驗看下DHT11能否正常讀取溫度：
typedef struct DHT11_SENSOR_DATA
{
unsigned short temp;//溫度
unsigned short hum;//濕度
}dht11_data;
int main ( void )
{
int fd ;
int retval ;
dht11_data Curdht11_data;
fd = open ( "/dev/dht11" , O_RDONLY) ;
if ( fd == -1 )
{
perror ( "open dht11 error\n" ) ;
exit ( -1 ) ;
}
printf ( "open /dev/dht11 successfully\n" ) ;
sleep ( 2 ) ;
while ( 1 )
{
sleep ( 1 ) ;
retval = read ( fd , &Curdht11_data , sizeof(Curdht11_data) );
if ( retval == -1 )
{
printf ( "read dht11 error" ) ;
exit ( -1 ) ;
}
if(Curdht11_data.temp != 0xffff)
printf ( "Temperature:%d.%d C,Humidity:%d.%d %%RH\n",
Curdht11_data.temp>>8,
Curdht11_data.temp&0xff,
Curdht11_data.hum>>8,
Curdht11_data.hum&0xff ) ;
}
close ( fd ) ;
}
如圖，讀取DHT11數據正常。
生成DHT11的驅動之后我很想在QT工程里面試試看能不能正常驅動，下一帖試試看。
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