【轉】6.4.6 將驅動編譯進Linux核心進行測試

標籤：

原文網址：http://www.apkbus.com/android-98520-1-1.html

前面幾節都是將Linux驅動編譯成模組，然後動態裝載進行測試。動態裝載驅動模組不會隨著Android系統的啟動而自動裝載，因此Android系統每次啟動都必須使用insmod或modprobe命令裝載Linux驅動模組。

　　對於嵌入式系統（包括嵌入式Android、嵌入式Linux等）一般都採用將Linux驅動編譯進核心的方式。這樣做雖然沒有動態裝載靈活，但Linux驅動會隨著Android的啟動而自動裝載。一般在開發過程中為了測試和調試方便，會將Linux驅動以模組形式裝載到Linux核心中。當Linux驅動通過最終測試後，會將Linux驅動編譯進Linux核心再進行測試。

　　本節將介紹如何將word_count驅動編譯進Linux核心，並分別在Android模擬器和S3C6410開發板上測試word_count驅動。

　　Linux核心原始碼被設計成可裝卸式結構。也就是說只需要修改設定檔，就可以使某個Linux驅動編譯成模組（.ko檔案），或編譯進Linux核心，當然，也可以將該Linux驅動從Linux核心去除。核心的設定檔如下。

　　q  .config：該檔案位於Linux核心原始碼的頂層目錄，為隱藏檔案。該檔案用於配置Linux核心中的模組。在.config檔案中可以對Linux驅動進行三方面的配置：編譯成驅動模組（.ko檔案）、編譯進核心和從Linux核心去除。可以手工修改.config檔案，也可以使用make menuconfig命令用菜單方式來設定.config檔案。

　　q  Kconfig：每一個想要串連進Linux核心的模組目錄都有該檔案。該檔案主要用於定義make menuconfig命令顯示的菜單（包括功能表項目名稱、協助資訊、選項類型、模組依賴等資訊），除此之外，Kconfig檔案還可以匯入位於其他目錄的Kconfig檔案。make命令通過Kconfig檔案的遞迴引用，可以找到Linux核心中的所有Kconfig檔案，從而建立一個完整的配置菜單。

　　q  Makefile：一般與Kconfig檔案同時出現。每有一個Kconfig檔案，就必要有一個Makefile檔案。該檔案用於指定如何編譯Makefile檔案所在目錄的原始碼。

　　現在還使用word_count驅動的例子來詳細說明如何將一個Linux驅動加入Linux核心原始碼樹中。由於word_count驅動屬於字元驅動，所以可以使用如下的步驟將word_count驅動加入Linux核心原始碼樹。

　　第1步：將word_count.c檔案放入Linux核心原始碼

　　將word_count.c檔案放到<Linux核心目錄>/drivers/char目錄中。

　　第2步：修改Kconfig檔案

　　開啟/root/kernel/goldfish/drivers/char/Kconfig檔案，找到endmenu，並在endmenu前面添加如下代碼。

　　config WORD_COUNT

　　bool "word_count driver"

　　help

　　This is a word count driver. It can get a word count from /dev/wordcount

　　其中，config後面的字串將作為Shell變數名的後半部分，前半部分是CONFIG_。也就是說，每一個具體的模組都會對應一個Shell變數來儲存該模組的3個編譯行為（產生.ko檔案、編譯進Linux核心或從Linux核心中去除）。word_count驅動模組的變數是CONFIG_WORD_COUNT。該變數的值會儲存在.config檔案中。

　　bool表示word_count驅動只能進行兩項設定（被編譯進核心與從Linux核心中去除），後面會介紹如何設定功能表項目的三項設定。bool後面的字串就是功能表項目的文本。help用於設定功能表項目的協助資訊。

　　第3步：修改Makefile檔案

　　開啟/root/kernel/goldfish/drivers/char/Makefile檔案。該檔案大多都是6-21所示的內容，隨便找個位置插入如下內容。
<ignore_js_op>
　　▲圖6-21  在Makefile檔案中添加word_count驅動模組

　　obj-$(CONFIG_WORD_COUNT)      += word_count.o

　　通過第2步的設定產生了一個CONFIG_WORD_COUNT變數，而在第3步中obj-後使用了該變數，而不是使用固定的值（y或m）。make命令在編譯Linux核心時會將該變數替換成相應的值。

　　第4步：設定.config檔案

　　.config檔案可以通過手工配置，也可以通過make menuconfig命令在菜單中配置。在這裡我們採用菜單配置的方法。現在進入Linux核心頂層目錄（/root/kernel/goldfish）。然後執行make menuconfig命令顯示配置菜單，並進入“Device Drivers”>“Character devices”子功能表，找到“word_count_driver”功能表項目，按空格鍵將“word_count_driver”功能表項目前設定成星號（*），6-22所示。然後退出配置介面並儲存所做的修改。

　　按“h”鍵可以顯示word_count驅動的協助資訊，6-23所示。
<ignore_js_op>
　　▲圖6-22  配置word_count驅動模組    
      <ignore_js_op>
      ▲圖6-23  word_count驅動的協助資訊

　　在配置完.config檔案後，讀者可以開啟.config檔案，並找到CONFIG_WORD_COUNT，會發現該變數的值已被設成“y”。

　　第5步：編譯Linux核心

　　進入/root/kernel/goldfish目錄，執行下面的命令編譯Linux核心。

　　# make

　　如果讀者以前編譯過當前的Linux核心，並不需要擔心編譯的時間過長，因為make足夠智能，它只會編譯最新修改的模組及其依賴的模組。

　　當成功編譯Linux核心後，讀者可以到/root/kernel/goldfish/arch/arm/boot目錄找到zImage檔案，並使用Android模擬器運行這個核心。讀者會發現，在/dev目錄中有一個wordcount裝置檔案，而我們並沒有運行build.sh指令檔安裝word_count驅動。這是因為Android模擬器在裝載zImage核心檔案時已自動裝載了word_count驅動。不過在使用前面的例子測試word_count驅動時仍然需要執行下面的命令設定/dev/wordcount裝置檔案的存取權限。

　　# adb shell  chmod 777  /dev/wordcount

　　如果讀者不想將word_count.c複製到/root/kernel/goldfish/drivers/char目錄，可以使用下面的命令在/root/kernel/goldfish/drivers/char目錄建立一個符號連結。

　　# ln  -s  /root/drivers/ch06/word_count  /root/kernel/ goldfish/drivers/ char/word_ count

　　將word_count目錄加入Linux核心原始碼樹的步驟如下（在進行下面的步驟之前需要將上面步驟所做的設定注釋掉）。

　　第1步：建立新的Kconfig檔案

　　在word_count目錄中建立一個Kconfig檔案，並輸入如下內容：

　　config WORD_COUNT

　　tristate "word_count driver"

　　default y

　　help

　　This is a word count driver. It can get a word count from /dev/wordcount

　　其中tristate表示三態類型（編譯進核心、編譯成模組，從Linux核心移除）。如果使用tristate代替bool，功能表項目前面就變成角括弧。按“y”鍵，角括弧中顯示星號（*），表示編譯進核心。按“M”鍵，角括弧中顯示M，表示編譯成模組。按“N”鍵，角括弧在符號消失，表示word_count驅動被忽略。如果不斷按“空格”鍵，這3種狀態會迴圈切換。

　　default用來設定預設值。如果使用tristate，default可以設定y、m和n三個值，分別對應編譯進核心、編譯成模組和從Linux核心中移除。當模組第一次設定時會處於default設定的預設狀態。

　　注意如果使用tristate，必須按照6.4.2節的方法開啟“Enable loadable module support”選項，否則無法將驅動設為編譯成模組狀態（M狀態），功能表項目前面仍然是一對中括弧。

　　第2步：修改Makefile檔案

　　word_count目錄中的Makefile檔案目前的內容如下：

　　obj-m := word_count.o

　　在Makefile檔案中已經將編譯類型設為Linux驅動模組（obj-m表示編譯成.ko檔案）。但現在要將word_count驅動加入Linux核心原始碼樹中，因此需要使用CONFIG_WORD_COUNT變數來代替m，所以Makefile檔案的內容需要按如下內容修改。

　　obj-$(CONFIG_WORD_COUNT) := word_count.o

　　修改Makefile檔案後，如果還想使用前面幾節的指令檔測試word_count驅動，需要將.config檔案中CONFIG_WORD_COUNT變數值設為m，如果.config檔案中沒有該變數，就添加一個CONFIG_WORD_COUNT變數。當然，也可以使用make menuconfig命令設定。

　　為了可以單獨編譯word_count驅動，也可以和Linux核心一同編譯，我們可以採用如下形式重新編寫Makefile檔案。當CONFIG_WORD_COUNT變數未定義時，說明沒有與Linux核心一同編譯。

　　#  與Linux核心一同編譯

　　ifdef CONFIG_WORD_COUNT

　　obj-$(CONFIG_WORD_COUNT)      :=  word_count.o

　　else

　　# 單獨編譯

　　obj-m := word_count.o

　　endif

　　第3步：修改上層目錄的Kconfig檔案

　　為了能找到word_count目錄中的Kconfig檔案，需要在drivers/char/Kconfig檔案中引用word_count目錄中的Kconfig檔案。現在開啟/root/kernel/goldfish/drivers/char/Kconfig檔案，在“endmenu”之前添加如下一行代碼。

　　source "drivers/char/word_count/Kconfig"

　　第4步：修改上層目錄的Makefile檔案

　　在drivers/char/Makefile檔案中添加如下一行，以便使make命令可以找到word_count目錄中的Makefile檔案。

　　obj-$(CONFIG_WORD_COUNT)  += word_count/

　　接下來的工作就和前面介紹的五步中的第4步和第5步一樣了。在進入6-24所示的設定介面時，可以按“M”鍵將word_count驅動模組編譯成.ko檔案。
<ignore_js_op>
　　▲圖6-24  設定word_count驅動模組的編譯類型

　　注意當修改Linux核心設定後重新編譯核心，以前使用該Linux核心編譯的Linux驅動模組可能由于格式錯誤無法安裝，因此，在重新編譯Linux核心後，需要重新編譯Linux驅動模組。

　　如果想將word_count驅動模組編譯進其他核心也可採用與上面類似的做法。

【轉】6.4.6 將驅動編譯進Linux核心進行測試