【内核驱动】内核编译

00. 目录

文章目录

01. 安装编译工具和依赖

deng@local:~/A72/x3399_linux_new/kernel$ sudo apt install git  lib32z1

02. 内核源码下载

有三个方法获取Kernel源码，

一个是Kernel官方内核源码
一个是NXP官方的kernel源码
一个是经过我们修改适配我们板子的kernel源码

我们这里使用我们提供的源码为例，对官方源码感兴趣的小伙伴也可以下载来学习配置。我们的kernel是根据长厂家官方提供的kernel定制的，厂家的kernel是根据kernel官方某一版本进行芯片适配的。我们作为嵌入式开发者，一般只需要使用芯片厂商适配好的kernel进行开发即可，对于从kernel官方下载新版本来配置这是芯片厂商做的事情，感兴趣的伙伴也可以根据NXP官方提供的芯片手册进行适配新版本的kernel。

Kernel官方内核源码：https://git.kernel.org/

NXP内核源码: https://github.com/Freescale/linux-fslc

EBF内核源码：https://github.com/Embedfire/ebf_linux_kernel.git

git clone https://github.com/Embedfire/ebf_linux_kernel.git

03. kernel工程结构分析

学习一个软件，尤其是开源软件，首先应该从分析软件的工程结构开始。一个好的软件有良好的工程结构，对于读者学习和理解软件的架构以及工作流程都有很好的帮助。

内核源码目录如下

arch         COPYING        drivers   init     kernel       make_deb.sh  README    sound
block        CREDITS        firmware  ipc      lib          Makefile     samples   tools
build_image  crypto         fs        Kbuild   LICENSES     mm           scripts   usr
certs        Documentation  include   Kconfig  MAINTAINERS  net          security  virt

我们可以看到Linux内核源码目录下是有非常多的目录，且目录下也有非常多的文件，下面我们简单分析一下常见目录的主要作用。

arch ：主要包含和硬件体系结构相关的代码，如arm、x86、MIPS，PPC，每种CPU平台占一个相应的目录，例如我们使用的imx系列CPU就在 arch/arm/mach-imx 目录下，Linux内核目前已经支持30种左右的CPU体系结构。arch中的目录下存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持，以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。

block ：在Linux中block表示块设备（以块（多个字节组成的整体，类似于扇区）为单位来整体访问），譬如说SD卡、Nand、硬盘等都是块设备，block目录下放的是一些Linux存储体系中关于块设备管理的代码。

crypto ：这个目录下存放的是常用加密和散列算法（如md5、AES、 SHA等），还有一些压缩和CRC校验算法。

Documentation：内核各部分的文档描述。

drivers ：设备驱动程序，里面列出了linux内核支持的所有硬件设备的驱动源代码，每个不同的驱动占用一个子目录，如char、block、 net、 mtd、 i2c等。

fs ：fs就是file system，里面包含Linux所支持的各种文件系统，如EXT、FAT、 NTFS、 JFFS2等。

include ：目录包括编译核心所需要的大部分头文件，例如与平台无关的头文件在 include/linux 子目录下，与cpu架构相关的头文件在include目录下对应的子目录中。

init ：内核初始化代码，这个目录下的代码就是linux内核启动时初始化内核的代码。

ipc ：ipc就是 inter process commuication ，进程间通信，该目录下都是linux进程间通信的代码。

kernel ：kernel就是Linux内核，是Linux中最核心的部分，包括进程调度、定时器等，而和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。

lib ：lib是库的意思，lib目录下存放的都是一些公用的有用的库函数，注意这里的库函数和C语言的库函数不一样的，因为在内核编程中是不能用C语言标准库函数的，所以需要使用lib中的库函数，除此之外与处理器结构相关的库函数代码被放在 arch/*/lib/ 目录下。

mm ：目录包含了所有独立于 cpu 体系结构的内存管理代码，如页式存储管理内存的分配和释放等，而与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于 arch/*/mm 目录下，例如 arch/arm/mm/fault.c 。

net ：网络协议栈相关代码，net目录下实现各种常见的网络协议。

scripts ：这个目录下全部是脚本文件，这些脚本文件不是linux内核工作时使用的，而是用了配置编译linux内核的。

security ：内核安全模型相关的代码，例如最有名的SELINUX。

sound ： ALSA、 OSS音频设备的驱动核心代码和常用设备驱动。

usr ：实现用于打包和压缩的cpio等。

04. 内核配置选项

Linux内核的配置系统由三个部分组成，分别是：

Makefile：分布在 Linux内核源代码根目录及各层目录中，定义 Linux 内核的编译规则；
配置文件：给用户提供配置选择的功能，如Kconfig文件定义了配置项，使用make_deb.sh脚本编译时，使用 arch/arm/configs/npi_v7_defconfig 文件对配置项进行赋值；
配置工具：包括配置命令解释器（对配置脚本中使用的配置命令进行解释）和配置用户界面（linux提供基于字符界面、基于Ncurses 图形界面以及基于 Xwindows 图形界面的用户配置界面，各自对应于make config、make menuconfig 和 make xconfig）。

make menuconfig是一个基于文本选择的配置界面，推荐在字符终端下使用，可以通过键盘的”上”、”下”、”左”、”右”、”回车”、”空格”、”?”、”ESC”等按键进行选择配置。

#使用图形界面配置需要额外安装 libncurses-dev
sudo apt install libncurses-dev

在这里插入图片描述

比如我们选择配置我们开发板的ds18b20驱动： ds18b20 ，如果读者找不到这个配置选项在哪里，可以使用 make menuconfig 中的搜索功能，在英文输入法状态下按下”/”则可以进行搜索，输入”ds18b20”找到改配置选项的位置，当输入错误时，可使用 Ctrl+退格键删除输入。

可使用 y、n、m 键更改ds18b20驱动的配置时，其中y表示编译进内核中，m表示编译成模块，n表示不编译。也可使用空格选择ds18b20驱动的配置选项。

05. 内核编译

deng@local:~/A72/x3399_linux_new$ ./mk.sh -k