i.MX 6ULL 驱动开发 二十九：向 Linux 内核中添加自己编写驱动

news2024/9/22 5:27:15

一、概述

Linux 内核编译流程如下：

1、配置 Linux 内核。

2、编译 Linux 内核。

说明：进入 Linux 内核源码，使用 make help 参看相关配置。

二、make menuconfig 工作原理

1、menuconfig 它本身是一个软件，只提供图形界面配置的一些逻辑，并不负责提供内容。

2、menuconfig 是内核源码树的各目录下的 kconfig 提供的。

3、menuconfig 中所有选中配置项的相关值会保存到配置文件中（默认配置文件为 .config）。

4、在编译内核时，Makefile 根据相关配置项选择需要编译的源码。

三、Kconfig 语法

参考文档：Documentation/kbuild/kconfig-language.txt。

Linux 驱动开发 六十五：《kconfig-language.txt》翻译_lqonlylove的博客-CSDN博客

四、Linux 内核中 Kconfig 分析

1、顶层 Kconfig 内容

#
# For a description of the syntax of this configuration file,
# see Documentation/kbuild/kconfig-language.txt.
#
mainmenu "Linux/$ARCH $KERNELVERSION Kernel Configuration"

config SRCARCH
	string
	option env="SRCARCH"

source "arch/$SRCARCH/Kconfig"
  • mainmenu：标题栏；
  • config：定义配置项；
    • string：数据类型；
    • env：导入 Kconfig 的环境变量；
  • source：读取的配置文件位置。
    在这里插入图片描述

2、arch/arm/Kconfig 内容

……
source "init/Kconfig" # 包含配置文件

source "kernel/Kconfig.freezer"

menu "System Type" # 定义配置菜单栏

config MMU	# 在 System Type 下定义配置项
	bool "MMU-based Paged Memory Management Support"
	default y
	help
	  Select if you want MMU-based virtualised addressing space
	  support by paged memory management. If unsure, say 'Y'.

#
# The "ARM system type" choice list is ordered alphabetically by option
# text.  Please add new entries in the option alphabetic order.
#
choice
	prompt "ARM system type"
	default ARCH_VERSATILE if !MMU
	default ARCH_MULTIPLATFORM if MMU

config ARCH_MULTIPLATFORM
	bool "Allow multiple platforms to be selected"
	depends on MMU
	select ARCH_WANT_OPTIONAL_GPIOLIB
	select ARM_HAS_SG_CHAIN
	select ARM_PATCH_PHYS_VIRT
	select AUTO_ZRELADDR
	select CLKSRC_OF
	select COMMON_CLK
	select GENERIC_CLOCKEVENTS
	select MIGHT_HAVE_PCI
	select MULTI_IRQ_HANDLER
	select SPARSE_IRQ
	select USE_OF

……

config ARCH_VERSATILE
	bool "ARM Ltd. Versatile family"
	select ARCH_WANT_OPTIONAL_GPIOLIB
	select ARM_AMBA
	select ARM_TIMER_SP804
	select ARM_VIC
	select CLKDEV_LOOKUP
	select GENERIC_CLOCKEVENTS
	select HAVE_MACH_CLKDEV
	select ICST
	select PLAT_VERSATILE
	select PLAT_VERSATILE_CLOCK
	select PLAT_VERSATILE_SCHED_CLOCK
	select VERSATILE_FPGA_IRQ
	help
	  This enables support for ARM Ltd Versatile board.
	  
……

menu "Multiple platform selection"
	depends on ARCH_MULTIPLATFORM	# Multiple platform selection 依赖 ARCH_MULTIPLATFORM 配置项

comment "CPU Core family selection"

……

#
# This is sorted alphabetically by mach-* pathname.  However, plat-*
# Kconfigs may be included either alphabetically (according to the
# plat- suffix) or along side the corresponding mach-* source.
#
source "arch/arm/mach-mvebu/Kconfig"
……

menu "Bus support"
……
menu "Kernel Features"

menu "CPU Power Management"

source "drivers/cpufreq/Kconfig"

source "drivers/cpuidle/Kconfig"

endmenu

menu "Floating point emulation"

comment "At least one emulation must be selected"

endmenu
……

menu "Userspace binary formats"

source "fs/Kconfig.binfmt"

endmenu

menu "Power management options"

source "kernel/power/Kconfig"

endmenu

source "net/Kconfig"

source "drivers/Kconfig"

source "drivers/firmware/Kconfig"

source "fs/Kconfig"

source "arch/arm/Kconfig.debug"

source "security/Kconfig"

source "crypto/Kconfig"
if CRYPTO
source "arch/arm/crypto/Kconfig"
endif

source "lib/Kconfig"

source "arch/arm/kvm/Kconfig"
  • source：包含一个配置文件；
  • menu：定义一个菜单项；
  • choice：定义一个选项组；
  • config：定义一个配置项；
  • comment：定义一个注释；

3、其他配置文件

五、测试

1、添加菜单

为了方便测试，在顶层 Kconfig 下添加一个 bool 配置项，配置项内容如下：

menu "onlylove test"

endmenu

在这里插入图片描述

2、添加 bool 类型配置

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	bool "onlylove test Management Support"

endmenu

在这里插入图片描述

3、添加 tristate 类型配置

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	tristate "onlylove test Management Support"

endmenu

在这里插入图片描述

4、添加 string 类型配置

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	string "onlylove test Management Support"

endmenu

在这里插入图片描述

5、添加 hex 类型配置

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	hex "onlylove test Management Support"

endmenu

在这里插入图片描述

6、添加 int 类型值

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	int "onlylove test Management Support"

endmenu

在这里插入图片描述

7、查看配置是否生效

1、添加菜单和配置项

menu "onlylove test"

config ONLYLOVE_TEST
	tristate "onlylove test Management Support"

endmenu

2、查看旧配置文件

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ cat .config | grep ONLYLOVE_TEST
# CONFIG_ONLYLOVE_TEST is not set
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$

3、选中 onlylove test Management Support 配置项
在这里插入图片描述
4、查看新配置文件

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ cat .config | grep ONLYLOVE_TEST
CONFIG_ONLYLOVE_TEST=m
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$

六、向 Linux 内核中添加自己编写驱动

1、确定驱动所属类型

  • ICM-20608 属于 SPI 设备。

2、找到对应Kconfig文件

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$ pwd
/home/onlylove/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$ ls -l Kconfig 
-rw-rw-r-- 1 onlylove onlylove 20563 May 24  2019 Kconfig
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$

3、添加驱动文件

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$ pwd
/home/onlylove/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$ ls -l spi-icm2068.c
ls: cannot access 'spi-icm2068.c': No such file or directory
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$  cp -f ~/my/imx6ull_drive/13_icm20608_spi/spi-icm2068.c ./
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$ ls -l spi-icm2068.c
-rw-rw-r-- 1 onlylove onlylove 12758 Nov 13 00:25 spi-icm2068.c
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15/drivers/spi$

4、添加配置项

config ONLYLOVE_ICM20608
        tristate "Icm20608 Device Support"
        help
          This supports user icm20608 device.

在这里插入图片描述

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ cat .config | grep ONLYLOVE_ICM20608
CONFIG_ONLYLOVE_ICM20608=y
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$

5、添加Makefile编译项

obj-$(CONFIG_ONLYLOVE_ICM20608)         += spi-icm2068.o

6、编译内核

onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ make -j4
scripts/kconfig/conf  --silentoldconfig Kconfig
  CHK     include/config/kernel.release
  CHK     include/generated/uapi/linux/version.h
  CHK     include/generated/utsrelease.h
make[1]: 'include/generated/mach-types.h' is up to date.
  CHK     include/generated/bounds.h
  CHK     include/generated/asm-offsets.h
  CALL    scripts/checksyscalls.sh
  CHK     include/generated/compile.h
  CC      drivers/spi/spi-icm2068.o
  LD      drivers/spi/built-in.o
  LD      drivers/built-in.o
  LINK    vmlinux
  LD      vmlinux.o
  MODPOST vmlinux.o
  GEN     .version
  CHK     include/generated/compile.h
  UPD     include/generated/compile.h
  CC      init/version.o
  LD      init/built-in.o
  KSYM    .tmp_kallsyms1.o
  KSYM    .tmp_kallsyms2.o
  LD      vmlinux
  SORTEX  vmlinux
  SYSMAP  System.map
  OBJCOPY arch/arm/boot/Image
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 27 modules
  Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
  LZO     arch/arm/boot/compressed/piggy.lzo
  AS      arch/arm/boot/compressed/piggy.lzo.o
  LD      arch/arm/boot/compressed/vmlinux
  OBJCOPY arch/arm/boot/zImage
  Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$

日志 CC drivers/spi/spi-icm2068.o 表示 spi-icm2068 驱动编译成功。

7、驱动测试

1、Linux 启动日志

在这里插入图片描述
以上日志可以确定 icm20608 驱动加载成功。icm20608 设备 ID 读取成功。

2、app程序调用icm20608驱动

# ls
icm20608_app
# ls -l /dev/icm20608
crw-rw----    1 root     root       10,  62 Jan  1 00:00 /dev/icm20608
#
# ./icm20608_app /dev/icm20608
data[0] = 6 data[1] = 13 data[2] = 0 data[3] = 43 data[4] = 6 data[5] = 2067

原始值:
gx = 6, gy = 13, gz = 0
ax = 43, ay = 6, az = 2067
temp = 1715
实际值:act gx = 0.37°/S, act gy = 0.79°/S, act gz = 0.00°/S
act ax = 0.02g, act ay = 0.00g, act az = 1.01g
act temp = 30.17°C
data[0] = 7 data[1] = 13 data[2] = 0 data[3] = 39 data[4] = 8 data[5] = 2063

原始值:
gx = 7, gy = 13, gz = 0
ax = 39, ay = 8, az = 2063
temp = 1708
实际值:act gx = 0.43°/S, act gy = 0.79°/S, act gz = 0.00°/S
act ax = 0.02g, act ay = 0.00g, act az = 1.01g
act temp = 30.15°C
data[0] = 8 data[1] = 12 data[2] = -1 data[3] = 43 data[4] = 11 data[5] = 2067

原始值:
gx = 8, gy = 12, gz = -1
ax = 43, ay = 11, az = 2067
temp = 1711
实际值:act gx = 0.49°/S, act gy = 0.73°/S, act gz = -0.06°/S
act ax = 0.02g, act ay = 0.01g, act az = 1.01g
act temp = 30.16°C
^C
#

数据读取成功。

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