直接参考【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.81
本文仅作为个人笔记使用,方便进一步记录自己的实践总结。
WIFI 的使用已经很常见了,手机、平板、汽车等等,虽然可以使用有线网络,但是有时候很多设备存在布线困难的情况,此时 WIFI 就是一个不错的选择。正点原子 I.MX6U-ALPHA 开发板支持 USB 和 SDIO 这两种接口的 WIFI,本章我们就来学习一下如何在 I.MX6U-ALPHA 开发板上使用 USB 和 SDIO 这两种 WIFI。
WIFI 驱动添加与编译
正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板目前支持两种接口的 WIFI:USB 和 SDIO,其中 USB WIFI 使用的芯片为RTL8188EUS或 RTL8188CUS,SDIO 接口的WIFI 使用芯片为 RTL8189FS,也叫做 RTL8189FTV。这两个都是 realtek 公司出品的 WIFI 芯片。WIFI 驱动不需要我们编写,因为 realtek 公司提供了 WIFI 驱动源码,因此我们只需要将 WIFI 驱动源码添加到 Linux 内核中,然后通过图形化界面配置,选择将其编译成模块即可。正点原子I.MX6U-ALPHA开发板默认会赠送一个RTL8188EUS/CUS USB WIFI,如图70.1.1所示:
另外,正点原子还有一款采用 RTL8189FTV 芯片的 SDIO WIFI,如图 70.1.2 所示:
向 Linux 内核添加 WIFI 驱动
1、rtl81xx 驱动文件浏览
WIFI 驱动源码已经放到了开发板光盘中,路径为:1、例程源码->5、模块驱动源码->1、RTL8XXX WIFI 驱动源码-> realtek。realtek 目录下就存放着 RTL8188EUS 和 RTL8189FS 这两个芯片的驱动源码,如图 70.1.1.1 所示:
其中 rtl8188EUS 下存放着 RTL8188EUS 驱动,RTL8189FS 存放着 RTL8189FS/FTV 的驱动文件,rtl8192CU 下存放着 RTL8188CUS 和 RTL8192CU 的驱动,注意!正点原子 ALPHA 开发板赠送的 USB WIFI 模块分为 RTL8188EUS 和 RTL8188CUS 两种,这两种 USB WIFI 驱动是不一样的!Kconfig 文件是 WIFI 驱动的配置界面文档,这样可以通过 Linux 内核图形化配置界面来选择是否编译 WIFI 驱动,Kconfig 文件内容如下所示:
Makefile 文件内容如下所示
2、删除 linux 内核自带的 RTL8192CU 驱动
本教程所使用的 linux 内核已经自带了 RTL8192CU/8188CUS 驱动,但是经过测试,linux内核自带的驱动不稳定!因此不建议大家使用。最好使用图 70.1.1.1 中我们提供的 rtl8192CU 驱动。在编译之前要先将内核自带的驱动屏蔽掉,否则可能导致编译出错,方法很简单。打开drivers/net/wireless/rtlwifi/Kconfig,找到下面所示内容然后删除掉:
将示例代码 70.1.1.2 中的 1~11 行内容从 drivers/net/wireless/rtlwifi/Kconfig 中删除掉。
继续打开 drivers/net/wireless/rtlwifi/Makefile,找到下面这样:
将示例代码 70.1.1.3 中这一行从 drivers/net/wireless/rtlwifi/Makefile 中屏蔽掉,至此,linux内核自带的RTL8192CU/8188CU 驱动就屏蔽掉了。
3、将 rtl81xx 驱动添加到 Linux 内核中
将 realtek 整个目录拷贝到 ubuntu 下 Linux 内核源码中的 drivers/net/wireless 目录下,此目录下存放着所有WIFI 驱动文件。拷贝完成以后此目录如图 70.1.1.1 所示:
图 70.1.1.1 中框选出来的就是我们刚刚拷贝进来的 realtek 目录。
4、修改 drivers/net/wireless/Kconfig
打开 drivers/net/wireless/Kconfig,在里面加入下面这一行内容:
source "drivers/net/wireless/realtek/Kconfig"
添加完以后的 Kconfig 文件内容如下所示:
第 287 行就是添加到 drivers/net/wireless/Kconfig 中的内容,这样 WIFI 驱动的配置界面才会出现在 Linux 内核配置界面上。
5、修改 drivers/net/wireless/Makefile
打开 drivers/net/wireless/Makefile,在里面加入下面一行内容:
obj-y += realtek/
修改完以后的 Makefile 文件内容如下所示:
第 65 行,编译 realtek 中的内容,至此,Linux 内核要修改的内容就全部完成了。
配置 Linux 内核
在编译 RTL8188 和 RTL8189 驱动之前需要先配置 Linux 内核。
1、配置 USB 支持设备
配置路径如下:
2、配置支持 WIFI 设备
配置路径如下:
配置完如图 70.1.2.1 所示:
3、配置支持 IEEE 802.11
配置路径如下:
配置完如图 70.1.2.2 所示:
配置好以后重新编译一下 Linux 内核,得到新的 zImage,后面使用新编译出来的 zImage 启动系统。
编译 WIFI 驱动
执行“make menuconfig”命令,打开 Linux 内核配置界面,然后按照如下路径选择将 rtl81xx驱动编译为模块:
配置结果如图 70.1.3.1 所示:
图 70.1.3.1 中的配置界面就是我们添加进去的 WIFI 配置界面,选中“rtl8189fs/ftv sdio wifi”、“rtl8188eus usb wifi”和“Realtek 8192C USB WiFi”,将其编译为模块。执行如下命令编译模块:
make modules -j12 //编译驱动模块
编译完成以后就会在 rtl8188EUS、rtl8189FS 和 rtl8192CU 文件夹下分别生成 8188eu.ko、8189fs.ko 和 8192cu.ko 这三个.ko 文件,结果如图 70.1.3.2 所示:
图 70.1.3.2 中的 8188eu.ko、8189fs.ko 和 8192cu.ko 就是我们需要的 RTL8188EUS、RTL8189FS 和 RTL8188CUS/8192CU 的 驱 动 模 块 文 件 , 将 这 三 个 文 件 拷 贝 到rootfs/lib/modules/4.1.15 目录中,命令如下:
sudo cp 8189fs.ko /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/ -rf
sudo cp 8188eu.ko /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/ -rf
sudo cp 8192cu.ko /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/ -rf
因为我们重新配置过Linux内核,因此也需要使用新的zImage 启动,将新编译出来的zImage镜像文件拷贝到 Ubuntu 中的 tftpboot 目录下,命令如下:
cp arch/arm/boot/zImage /home/zuozhongkai/linux/tftpboot/ -f
然后重启开发板!!!
驱动加载测试
1、RTL8188 USB WIFI 驱动测试
重启以后我们试着加载一下 8188eu.ko、8189fs.ko 和 8192cu.ko 这三个驱动文件,首先测试一下 RTL8188 的驱动文件,将 RTL8188 WIFI 模块插到开发板的 USB HOST 接口上。进入到目录 lib/modules/4.1.15 中,输入如下命令加载 8188eu.ko 这个驱动模块:
depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe 8188eu.ko //RTL8188EUS 模块加载 8188eu.ko 模块
modprobe 8192cu.ko //RTL8188CUS 模块加载 8192cu.ko 模块
如果驱动加载成功的话如图 70.1.4.1 所示:
输入“ifconfig -a”命令,查看 wlanX(X=0….n)网卡是否存在,一般都是 wlan0,除非板子上有多个 WIFI 模块在工作,结果如图 70.1.4.2 所示:
从图 70.1.4.2 中可以看出,当前开发板有一个叫做“wlan0”的网卡,这个就是 RTL8188 对应的网卡。
不管是 RTL8188 USB WIFI 还是 RTL8189 SDIO WIFI,驱动测试都工作正常,但是我们得能联网啊,不能联网的话要他有什么用呢?WIFI 要想联网,需要移植一些其他第三方组件,否则无法连接路由器,接下来我们就移植这些第三方组件。
wireless tools 移植
wireless tools 是操作 WIFI 的工具集合,包括以下工具:
①、iwconfig:设置无线网络相关参数。
②、iwlist:扫描当前无线网络信息,获取 WIFI 热点。
③、iwspy:获取每个节点链接的质量。
④、iwpriv:操作 WirelessExtensions 特定驱动。
⑤、ifrename:基于各种静态标准命名接口。
我们最常用的就是 iwlist 和 iwconfig 这两个工具,首先获取到相应的源码包,这里我们已经放到了开发板光盘中,路径为:1、例程源码-》7、第三方库源码-》iwlist_for_visteon-master.tar.bz2。
将 iwlist_for_visteon-master.tar.bz2 拷贝到 Ubuntu 中前面创建的 tool 目录下,拷贝完成以后将其解压,生成 iwlist_for_visteon-master 文件夹。进入到 iwlist_for_visteon-master 文件夹里面,打开Makefile 文件,修改 Makefile 中的 CC、AR 和 RANLIB 这三个变量,修改后的值如图 70.2.1.1所示:
图 70.2.1.1 中 CC、AR 和 RANLIB 这三个变量为所使用的编译器工具,将其改为我们所使用的 arm-linux-gnueabihf-xxx 工具即可。修改完成以后就可以使用如下命令编译:
make clean //先清理一下工程
make //编译
编译完成以后就会在当前目录下生成 iwlist、iwconfig、iwspy、iwpriv、ifrename 这 5 个工具,另外还有很重要的 libiw.so.29 这个库文件。将这 5 个工具拷贝到开发板根文件系统下的/usr/bin 目录中,将 libiw.so.29 这个库文件拷贝到开发板根文件系统下的/usr/lib 目录中,命令如下:
sudo cp iwlist iwconfig iwspy iwpriv ifrename /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp libiw.so.29 /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/lib/ -f
拷贝完成以后可以测试 iwlist 是否工作正常。
wireless tools 工具测试
这里我们主要测试一下 iwlist 工具,要测试 iwlist 工具,先测试一下 iwlist 工具能不能工作,输入 iwlist 命令,如果输出图 70.2.2.1 所示信息就表明 iwlist 工具工作正常。
正式测试 iwlist 之前得先让 WIFI 模块工作起来。RTL8188 或 RTL8189 都可以,以 RTL8188 USB WIFI 为例,先将 RTL8188 WIFI 模块插到开发板的 USB HOST 接口上,然后加载 RTL8188驱动模块 8188eu.ko,驱动加载成功以后在打开 wlan0 网卡,命令如下:
modprobe 8188eu.ko //加载 RTL8188 驱动模块
ifconfig wlan0 up //打开 wlan0 网卡
wlan0 网卡打开以后就可以使用 iwlist 命令查找当前环境下的 WIFI 热点信息,也就是无线路由器,输入如下命令:
iwlist wlan0 scan
上述命令就会搜索当前环境下的所有 WIFI 热点,然后将这些热点的信息信息答应出来,包括 MAC 地址、ESSID(WIFI 名字)、频率、速率,信号质量等等,如图 70.2.2.2 所示:
在扫描到的所有热点信息中找到自己要连接的 WIFI 热点,比如我要连接到“ZZK”这个热点上,这个 WIFI 热点信息如图 70.2.2.3 所示:
可以看出,“ZZK”这个热点信息已经被扫描到了,因此可以连接。要想连接到指定的 WIFI热点上就需要用到 wpa_supplicant 工具,所以接下来就是移植此工具。
wpa_supplicant 移植
1、openssl 移植
wpa_supplicant 依赖于 openssl,因此需要先移植 openssl,openssl 源码已经放到了开发板光盘中,路径为:1、例程源码-》7、第三方库源码-》openssl-1.1.1d.tar.gz。将 openssl 源码压缩包拷贝到 Ubuntu 中前面创建的 tool 目录下,然后使用如下命令将其解压:
tar -vxzf openssl-1.1.1d.tar.gz
解压完成以后就会生成一个名为 openssl-1.1.1d 的目录,然后在新建一个名为“openssl”的文件夹,用于存放 openssl 的编译结果。进入到解压出来的 openssl-1.1.1d 目录中,然后执行如下命令进行配置:
./Configure linux-armv4 shared no-asm --prefix=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/openssl
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
上述配置中“linux-armv4”表示 32 位 ARM 凭条,并没有“linux-armv7”这个选项。
CROSS_COMPILE 用于指定交叉编译器。配置成功以后会生成 Makefile,输入如下命令进行编译:
make
make install
编译安装完成以后的 openssl 目录内容如图 70.3.1.1 所示:
图 70.3.1.1 中的 lib 目录是我们需要的,将 lib 目录下的 libcrypto 和 libssl 库拷贝到开发板根文件系统中的/usr/lib 目录下,命令如下:
sudo cp libcrypto.so* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/lib/ -af
sudo cp libssl.so* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/lib/ -af
2、libnl 库移植
在编译 libnl 之前先安装 biosn 和 flex,命令如下:
sudo apt-get install bison
sudo apt-get install flex
wpa_supplicant 也依赖于 libnl,因此还需要移植一下 libnl 库,libnl 源码已经放到了开发板光盘中,路径为:1、例程源码-》7、第三方库源码-》libnl-3.2.23.tar.gz。将 libnl 源码压缩包拷贝到 Ubuntu 中前面创建的 tool 目录下,然后使用如下命令将其解压:
tar -vxzf libnl-3.2.23.tar.gz
得到解压完成以后会得到 libnl-3.2.23 文件夹,然后在新建一个名为“libnl”的文件夹,用于存放 libnl 的编译结果。进入到 libnl-3.2.23 文件夹中,然后执行如下命令进行配置:
./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/libnl/
--host 用于指定交叉编译器的前缀,这里设置为“arm-linux-gnueabihf”,--prefix 用于指定编译结果存放目录,这里肯定要设置为我们刚刚创建的 libnl 文件夹。配置完成以后就可以执行如下命令对 libnl 库进行编译、安装:
make -j12 //编译
make install //安装
编译安装完成以后的 libnl 目录如图 70.3.2.1 所示:
我们需要图 70.3.2.1 中 lib 目录下的 libnl 库文件,将 lib 目录下的所有文件拷贝到开发板根文件系统的/usr/lib 目录下,命令如下所示:
sudo cp lib/* /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/lib/ -rf
3、wpa_supplicant 移植
接下来移植 wpa_supplicant,wpa_supplicant 源码我们已经放到了开发板光盘中,路径为:
1、例程源码->7、第三方库源码->wpa_supplicant-2.7.tar.gz,将 wpa_supplicant-2.7.tar.gz 拷贝到Ubuntu 中,输入如下命令进行解压:
tar -vxzf wpa_supplicant-2.7.tar.gz
解压完成以后会得到 wpa_supplicant-2.7 文件夹,进入到此文件夹中,wpa_supplicant-2.7 目录内容如图 70.3.3.1 所示:
进入到图 70.3.3.1 中的 wpa_supplicant 目录下,然后进行配置,wpa_supplicant 的配置比较特殊,需要将 wpa_supplicant 下的 defconfig 文件拷贝一份并重命名为.config,命令如下:
cd wpa_supplicant/
cp defconfig .config
完成以后打开.config 文件,在里面指定交叉编译器、openssl、libnl 库和头文件路径,设置如下:
CC 变量用于指定交叉编译器,这里就是 arm-linux-gnueabihf-gcc,CFLAGS 指定需要使用的库头文件路径,LIBS 指定需要用到的库路径。编译 wap_supplicant 的时候需要用到 openssl 和libnl 库,所以示例代码 70.3.3.1 中指定了这两个的库路径和头文件路径。上述内容在.config 中的位置见图 70.3.3.2:
.config 文件配置好以后就可以编译 wpa_supplicant 了,使用如下命令编译:
export PKG_CONFIG_PATH=/home/zuozhongkai/linux/IMX6ULL/tool/libnl/lib/pkgconfig: $PKG_CONFIG_PATH //指定 libnl 库 pkgconfig 包位置
make -j12 //编译
首先我们使用 export 指定了 libnl 库的 pkgconfig 路径,环境变量 PKG_CONFIG_PATH 保存着 pkgconfig 包路径。在 tool/libnl/lib/下有个名为“pkgconfig”的目录,如图 70.3.3.3 所示:
编译 wpa_supplicant 的时候是需要指定 libnl 的 pkgconfig 路径,否则会提示“libnl-3.0”或者“libnl-3.0.pc”找不到等错误。编译完成以后就会在本目录下生成 wpa_supplicant 和 wpa_cli这两个软件,如图 70.3.3.3 所示:
将图 70.3.3.3 中的 wpa_cli 和 wpa_supplicant 这两个文件拷贝到开发板根文件系统的/usr/bin目录中,命令如下:
sudo cp wpa_cli wpa_supplicant /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
拷贝完成以后重启开发板!输入“wpa_supplicant -v”命令查看一下 wpa_supplicant 版本号,如果 wpa_supplicant 工作正常的话就会打印出版本号,如图 70.3.3.4 所示:
从图 70.3.3.4 可以看出, wpa_supplicant 的版本号输出正常,说明 wpa_supplicant 移植成功,接下来就是使用 wpa_supplicant 将开发板的 WIFI 链接到路由器上,实现 WIFI 上网功能。
WIFI 联网测试
不管是 USB WIFI 还是 SDIO WIFI,联网的操作步骤如下所示:
①、插上 WIFI 模块,如果是板子集成的就不需要这一步。如果是 SDIO WIFI 的话确保 WIFI所使用的 SDIO 接口没有插其他的模块,比如 SD 卡,防止其他模块对 SDIO WIFI 造成影响。
②、加载 RTL8188 或者 RTL8189 驱动模块。
③、使用 ifconfig 命令打开对应的无线网卡,比如 wlan0 或 wlan1……
④、无线网卡打开以后使用 iwlist 命令扫描一下当前环境下的 WIFI 热点,一来测试一下WIFI 工作是否正常。二来检查一下自己要连接的 WIFI 热点能不能扫描到,扫描不到的话肯定就没法连接了。
当上述步骤确认无误以后就可以使用 wpa_supplicant 来将 WIFI 连接到指定的热点上,实现联网功能。
RTL8188 USB WIFI 联网测试
注意!RTL8188EUS 请使用 8188eu.ko 驱动,RTL8188CUS 请使用 8192cu.ko 驱动!
首先测试一下 RTL8188 USB WIFI 联网测试,确保 RTL8188 能扫描出要连接的 WIFI 热点,比如我要连接“ZZK”这个 WIFI,iwlist 扫描到的此 WIFI 热点信息如图 70.4.1.1 所示:
要连接的 WIFI 热点扫描到以后就可以连接了,先在开发板根文件系统的/etc 目录下创建一个名为“wpa_supplicant.conf”的配置文件,此文件用于配置要连接的 WIFI 热点以及 WIFI 秘密,比如我要连接到“ZZK”这个热点上,因此 wpa_supplicant.conf 文件内容如下所示:
第 4 行,ssid 是要连接的 WIFI 热点名字,这里我要连接的是“ZZK”这个 WIFI 热点。
第 5 行,psk 就是要连接的 WIFI 热点密码,根据自己的实际情况填写即可。
注意,wpa_supplicant.conf 文件对于格式要求比较严格,“=”前后一定不能有空格,也不要用 TAB 键来缩进,比如第 4 行和 5 行的缩进应该采用空格,否则的话会出现 wpa_supplicant.conf文件解析错误!最重要的一点!wpa_supplicant.conf 文件内容要自己手动输入,不要偷懒复制粘贴!!!
wpa_supplicant.conf 文件编写好以后再在开发板根文件系统下创建一个“/var/run/wpa_supplicant”目录,wpa_supplicant 工具要用到此目录!命令如下:
mkdir /var/run/wpa_supplicant -p
一切准备好以后就可以使用 wpa_supplicant 工具让 RTL8188 USB WIFI 连接到热点上,输入如下命令:
wpa_supplicant -D wext -c /etc/wpa_supplicant.conf -i wlan0 &
当 RTL8188 连接上 WIFI 热点以后会输出如图 70.4.1.2 所示的信息:
从图 70.4.1.2 可以看出,当 RTL8188 连接到 WIFI 热点上以后会输出“wlan0: CTRL-EVENT-CONNECTED”字样。接下来就是最后一步了,设置 wlan0 的 IP 地址,这里使用 udhcpc 命令从路由器申请 IP 地址,输入如下命令:
udhcpc -i wlan0 //从路由器获取 IP 地址
IP 地址获取成功以后会输出如图 70.4.2.2 所示信息:
从图 70.4.2.2 可以看出,wlan0 的 IP 地址获取成功,IP 地址为 192.168.1.126。可以输入如下命令查看一下 wlan0 网卡的详细信息:
ifconfig wlan0
结果如图 70.4.2.3 所示:
可以通过电脑 ping一下 wlan0 的 192.168.1.126 这个IP 地址,如果能 ping 通就说明 RTL8188 USB WIFI 工作正常。也可以直接在开发板上使用 wlan0 来 ping 一下百度网站,输入如下命令:
ping -I 192.168.1.126 www.baidu.com
-I 是指定执行 ping 操作的网卡 IP 地址,我们要使用 wlan0 去 ping 百度网站,因此要通过 “-I”指定 wlan0 的 IP 地址。如果 WIFI 工作正常的话就可以 ping 通百度网站,如图 70.4.2.4所示:
至此 RTL8188 USB WIFI 我们就完全驱动起来了,大家就可以使用 WIFI 来进行网络通信了。
至此,如何在 I.MX6U-ALPHA 开发板上使用 WIFI 就全部讲解完了,包括 USB WIFI 和SDIO WIFI。其实不管是在 I.MX6U 上,还是在其他的 SOC 上,USB WIFI 和 SDIO WIFI 的驱动都是类似的,大家可以参考本章教程讲 RTL8188、RTL8189 这两款 WIFI 的驱动移植到芯片或者开发板上。