【CA888亚洲城集团 OK3399-C+开发板试用体验】本地编译内核源码&DHT11驱动编译
原创
2020-09-30 11:14:00
RK3399
RK3399开发板
作者：donatello1996
CA888亚洲城集团厂商提供的Linux源码资料压缩包实际上是多合一源码，除了最常用的内核源码以外，还有诸多额外内容比如交叉编译链，Linux烧录工具(卡刷+线刷)，生成系统镜像img的脚本，uboot源码，应用程序代码等诸多内容，这些不同内容面向不同层次的开发者，比如开发应用层的只看应用程序代码即可，开发驱动的只看内核源码和交叉编译链即可，开发uboot的只看uboot源码即可，产品部门相关的只需要会用工具即可。内核源码为主目录的kernel文件夹，交叉编译链为主目录的prebuilt文件夹，平时如果执行厂商提供的build_ubuntu.sh脚本，实际上不只是编译内核和驱动(boot.img，**.ko)，还有生成必须要的分区镜像如recovery.img，userdata.img等：
我的想法是直接使用板子本地编译，减少内核源码不兼容的风险，那么就只需要保留kernel文件夹的内容即可，kernel文件夹就是OK3399板子的全部内核源码，根目录有Makefile可以直接编译，因此准备一个足够大的U盘，格式化为EXT4格式，将整个kernel文件夹都存进去，改名为OK3399文件夹，然后把U盘插到板子上，将U盘挂载出来：
1.mount /dev/sda /mnt 2.cd /mnt
然后是在板子上安装64位aarch编译工具，通常Ubuntu系统都会自带的：
apt install aarch64-linux-gnu-gcc
那么就可以直接在板上进行本地内核编译了：
1.make clean 2.make rockchip_linux_defconfig 3.make
-这里貌似是不能用-j2 -j4多线程编译的，效果跟单线程编译差不多
-编译时长1~2小时
-编译过程缺失了一些必要的软件库如openssl等，要安装上去
1.apt install libssl-dev 2.apt install libssl1.0.0= 1.0.2g-1ubuntu4.16
-/mnt/OK3399/scripts/gcc_wrapper.py文件对编译没有任何作用，但是里面有句关于utf8的语句会导致编译报错，这个文件完全可以删掉，或者把有关utf8的语句注释掉即可。
修改Makefile文件：
-修改源码目录KSRC，指定为内核根目录
-修改驱动目录，即../drivers/net/wireless
-指定架构ARCH=arm64
-指定交叉编译链aarch64-linux-gnu-gcc
编译：
1.cd /mnt/RTL8192EU 2.make clean 3.make
生成8192eu.ko文件可以直接安装：
insmod 8192eu.ko
安装完毕之后ifconfig可以找到一个乱码的网卡：
我这边已经用nmcli来连接WIFI了，分配到了IP地址。
然后是LTE模块，是移远的EC20，miniPCIE接口，可以直接插到板子背面的miniPCIE卡座上：
移远模块虽然是miniPCIE接口，但实际上是走USB协议的，需要编译移远官方提供的USB驱动，并加入到内核中，
第一步是打开drivers/usb/serial/option.c文件，添加移远设备的VID：
#define QUECTEL_VENDOR_ID 0x2c7c
然后是EC20/EC25的公用产品ID 0x0125：
#define QUECTEL_PRODUCT_EC25 0x0125
继续在此文件drivers/usb/serial/option.c文件中找到option_ids 数组，在此数组里面加入如下内容：
{ USB_DEVICE(0x2C7C, 0x0125) }, /* Quectel EC25 */
继续在此文件drivers/usb/serial/option.c文件中找到option_probe 函数，在此函数里面添加如下内容：
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;
继续在此文件drivers/usb/serial/option.c 文件里面找到option_1port_device结构体变量，在里面加入休眠/唤醒函数：
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函数添加：
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;
}
这样编译生成的内核就支持EC20模块的USB通信部分了。然后就是要进入menuconfig菜单选项那里把USB网卡的配置打开，还有把Gobi上网选项打开即可，这样板子上电就能找到/dev/qcmi设备。
解决了两个网络模块的驱动，接下来可以弄一下较为简单一些的功能，比如驱动GPIO输出高低电平电灯以及驱动DHT11器件，直接对GPIO写入高低电平非常简单，但实际上我人生第一份接触驱动的代码并不是GPIO写入电平，而是比这复杂得多的DHT11驱动，既然DHT11的驱动都能读懂了，那驱动GPIO读写电平当然简单多了。对于GPIO写入电平的函数很简单，一共就3个gpio_request()，gpio_direction_output()，gpio_set_value()，读取则是gpio_request()，gpio_direction_input()，gpio_get_value()，然后对于每个/dev下的驱动文件，操作一共有四个，分别是open()——打开设备文件，read()——从设备中读取数据，wirte()——写入数据到设备，close()——关闭设备文件，其中读写都是以字节为单位进行，也就是传输若干字节（长度可自定义）的unsigned char[]数组类型。比如定义一个设备的文件操作结构体即fops，我们使用板上的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,
};
与设备树的mygpio69节点对应:
static const struct of_device_id of_mygpio69_match[] =
{
{ .compatible = "mygpio69", },
{},
};
要使用这个设备树节点，就要先在设备树OK3399.dts里面添加设备树节点：
重新烧录boot.img:
烧录完毕启动就可以在/proc/device-tree里面找到设备树节点，还可以用相同的办法添加一个名为dht11的节点，之后要用到：
添加节点之后就可以在驱动代码里面进行GPIO写电平操作了，复写MYGPIO69_write函数，超级简单：
static int mygpio69_gpio = 69;
//GPIO号
#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;
}
当然了，要正常调用这些函数操作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，就会在/dev目录下生成mygpio69设备文件，可以在应用层代码直接操作：
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 ) ;
}
驱动DHT11单总线温湿度传感器的方式与内核驱动GPIO读写的方式基本无差异，都是通过对/dev目录下的设备文件进行write/read操作，不同的是DHT11的读取需要不断切换GPIO输入输出状态并不断做轮询，其运行层面是驱动层，对于系统来说，驱动层代码的实时性要求和读写优先级都要高于应用层代码，即要将更多的CPU任务时间片资源放到驱动层代码中，也就只有这样，才能对DHT11这种延时响应时间要求是微秒级的单总线器件进行正常读写。废话不多说放上DHT11的驱动源码，这份代码参考了一位开发驱动的朋友@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++)//读取40位数据
{
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);//读取温湿度值
{
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,
},
};
编译生成dht11_drv.ko文件：
insmod dht11_drv.ko
插入ko驱动的时候，必须要检查上面的/proc/device-tree设备树列表那有没有正常生成dht11键值，如果没有的话插入会失败，并且无法在/dev下生成dht11字符设备。
做个简单的小实验看下DHT11能否正常读取温度：
typedef struct DHT11_SENSOR_DATA
{
unsigned short temp;//温度
unsigned short hum;//湿度
}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 ) ;
}
如图，读取DHT11数据正常。
生成DHT11的驱动之后我很想在QT工程里面试试看能不能正常驱动，下一帖试试看。
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