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最近學(xué)院里的nfc老師要我們做個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，之前從沒接手過這個(gè)東西,，加上老師給的材料錯(cuò)誤也是一大堆，搞了差不多一個(gè)星期才搞出來,。特此寫一個(gè)博客,，以免后來人和我一樣跳坑。 總體考慮 要去寫設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，說白了就三大步驟：下載內(nèi)核源碼構(gòu)建內(nèi)核源碼樹（也就是下載你的目的內(nèi)核源碼包并解壓就行了）,、編譯內(nèi)核（這樣才能讓操作系統(tǒng)感知自己寫的驅(qū)動(dòng)程序）,、寫代碼（編寫內(nèi)核程序并編譯測(cè)試）。這三步哪一步都很艱難,。 我是在自己筆記本上用虛擬機(jī)VMware裝的ubuntu操作系統(tǒng),，相比于裝雙系統(tǒng)有一大缺點(diǎn)和一大優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是將編譯好的新內(nèi)核裝入操作系統(tǒng)時(shí)不用擔(dān)心系統(tǒng)崩潰,，缺點(diǎn)是裝虛擬機(jī)的時(shí)候沒考慮周全,，搞得虛擬機(jī)的硬盤太小了，估計(jì)容量不夠用,。 那么綜合考慮之后,，對(duì)于我來說是四大步驟：1、給虛擬機(jī)擴(kuò)容,；2,、下載內(nèi)核源碼構(gòu)建內(nèi)核源碼樹；3,、編譯內(nèi)核,；4、寫代碼,。 下面來一一介紹: 1,、虛擬機(jī)擴(kuò)容 （1）虛擬機(jī)邏輯擴(kuò)盤。僅僅在這一步擴(kuò)盤是完全不夠的,！還要在虛擬機(jī)內(nèi)部設(shè)置掛載,，不然的話虛擬機(jī)無法感知到你擴(kuò)展的硬盤。這相當(dāng)于你給一臺(tái)實(shí)際的臺(tái)式電腦加了一塊新硬盤后,，還要在操作系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行設(shè)置,。我在這里是擴(kuò)成80GB。 （2）在終端使用命令 sudo apt-get install Gparted 下載Gparted部件,。 （3）打開Gparted：
（4）打開Gparted應(yīng)用,，你可以看到已分配分區(qū)狀況和新增未分配的分區(qū) ：
（5）然后依次刪除/dev/sda5和/dev/sda2，刪除后,，就會(huì)剩下/dev/sda1（14GB）和未分配的（15GB）,，不然的話你怎么都無法將unallocated部分掛載。 （6）接下來重新調(diào)整/dev/sda1的大小,，我這里調(diào)整為75529MiB（73.76GB）,，然后剩下6.24GB作為linux_swap，重新將未分配的6.24GB格式化,，先new出一個(gè)extended的分區(qū),，然后再在這個(gè)extended的分區(qū)里new一個(gè)邏輯分區(qū)，并且file system選擇為linux-swap，最后選擇綠色的鉤鉤,，完成保存,。最后執(zhí)行完后，如下圖所示：
（7）這樣我就把虛擬機(jī)的硬盤擴(kuò)成了80GB,，編譯內(nèi)核源碼絕對(duì)是綽綽有余的了,。 （注：本小節(jié)參考了博客：http://blog.csdn.net/Timsley/article/details/50742755） 2、構(gòu)建內(nèi)核源碼樹 （1）我的虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)是ubuntu16.04,。我是在這里下載的源碼包：https://www./pub/linux/kernel/v4.x/,，我下載的源碼包是linux-4.10.14.tar.xz
附：大家千萬不要在非www.開頭的網(wǎng)站上隨意下載內(nèi)核源碼！ （2）下載完之后解壓即可： 3,、編譯內(nèi)核 （1）安裝基本的工具軟件,。 逐次在終端執(zhí)行以下四條命令：
sudo apt-get install libncurses5-dev libssl-dev sudo apt-get install build-essential openssl sudo apt-get install zlibc minizip sudo apt-get install libidn11-dev libidn11
（2）在終端進(jìn)入你的解壓的內(nèi)核源碼的目錄，比如我內(nèi)核源碼解壓后在home/expr/expr4/linux-4.10.14,，那么進(jìn)入終端后就是：
（3）依次執(zhí)行以下三條命令： sudo make mrproper sudo make clean sudo make menuconfig 其中mrproper為清除編譯過程中產(chǎn)生的所有中間文件,，clean為清除上一次產(chǎn)生的編譯中間文件,在menuconfig中出現(xiàn)選擇的圖形化界面后，直接按右方向鍵選擇到exit退出,，退出提示中選擇保存,，實(shí)現(xiàn)內(nèi)核的默認(rèn)配置。 （4）執(zhí)行命令： sudo make –j8 因?yàn)槲业墓P記本cpu是i7四核八線程,，所以我直接用8個(gè)線程并行編譯,，這樣編譯速度就是普通的make命令的8倍。最近雙一流建設(shè)學(xué)校發(fā)了財(cái)換了一大批新電腦,，所以在我學(xué)校的高性能計(jì)算實(shí)驗(yàn)室編譯內(nèi)核,，因?yàn)樘幚砥魇切沦I的intel core i7 6700k，8線程編譯的話20分鐘就搞定了,，普通筆記本應(yīng)該要1～2小時(shí),。 下面放一波編譯的時(shí)候截的圖：
正在編譯內(nèi)核
編譯的時(shí)候監(jiān)測(cè)筆記本狀態(tài)，怕內(nèi)存泄漏 （5）依次執(zhí)行命令： sudo make modules_install //安裝內(nèi)核模塊 sudo make install //安裝內(nèi)核 下面放一波編譯的時(shí)候截的圖： 正在執(zhí)行sudo make modules_install
正在執(zhí)行sudo make modules_install
正在執(zhí)行sudo make install
新內(nèi)核成功嵌入操作系統(tǒng) （6）重新啟動(dòng)系統(tǒng),，如果是虛擬機(jī)的話記得重啟進(jìn)入BIOS界面之前一定要點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)入虛擬機(jī)的界面實(shí)現(xiàn)鍵盤捕獲。在重啟開機(jī)界面按住shift鍵不放手,，選擇高級(jí)選項(xiàng),，進(jìn)入內(nèi)核選擇加載界面，選擇自己編譯的內(nèi)核的正常模式： 進(jìn)入內(nèi)核選擇模式,，選擇自己編譯的內(nèi)核： （7）至此,，工作完成了50%。隨著操作系統(tǒng)的啟動(dòng),，我新編譯的內(nèi)核也正式誕生了,！ （注：本小節(jié)參考了博客：http://blog.csdn.net/Xiaobai__Lee/article/details/72048829） 4、寫自己的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 （1）寫在前面： 在編程的時(shí)候，不要輕易復(fù)制任何網(wǎng)站的代碼,，99.99%都是跑不通的,。Makefile文件尤其不要隨便在網(wǎng)上下載，因?yàn)檫@個(gè)東西對(duì)格式要求非常高,，新手隨便在網(wǎng)上下的Makefile文件也是99.99%都是跑不通,。要跑通，有兩個(gè)關(guān)鍵：1,、認(rèn)真分析每一條源代碼,；2、有問題,，多去搜一下看看,。 （2）我在ubuntu下編寫的代碼如下： 源代碼材料包托管在github上：https://wnm1503303791./interesting-work/blog/code.zip 有需要的朋友自取 （3）要在內(nèi)核態(tài)下編譯我們寫好的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序源碼，必須使用Makefile文件,。
Makefile文件內(nèi)容截圖,，每個(gè)關(guān)鍵字都出現(xiàn)彩色的時(shí)候說明基本上沒寫錯(cuò) （4）在終端下進(jìn)入設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序源碼所在的文件夾，例如,，我的源碼放在home/expr/expr4/expr4/code/,，那么就是這樣： （5）輸入make命令，之后在文件夾下直接生成.ko文件： （6）繼續(xù)在終端下輸入命令：sudo insmod globalmem.ko將剛剛生成的globalmem.ko文件加載進(jìn)入內(nèi)核,。 （7）用命令lsmod查看是否加載成功,，如果成功就是這樣： 可以看到第一個(gè)module就是我剛剛生成的globalmem。 （8）到這里工作完成了85%,?？梢韵炔患敝憸y(cè)試程序，可以先用原語測(cè)試一下驅(qū)動(dòng),，因?yàn)槲业倪@個(gè)驅(qū)動(dòng)是處理字符的驅(qū)動(dòng)程序,，所以我是這樣測(cè)試的： 也就是進(jìn)入root模式后用原語將字符串“tz”送入驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)就會(huì)輸出“tz”,。 （9）現(xiàn)在就可以踏踏實(shí)實(shí)地去寫測(cè)試程序了： （10）編譯這個(gè)C程序,，并運(yùn)行： 測(cè)試程序運(yùn)行正常，表明設(shè)備驅(qū)動(dòng)運(yùn)行正常,。 至此,，我的教程就結(jié)束了。有疑問的朋友可以直接在評(píng)論區(qū)留言,，非常希望和各位朋友一起討論,！ TZ@華中農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院高性能計(jì)算實(shí)驗(yàn)室 2017/12/12夜 Last updated @ 2020/6/21 |
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