STM32MP157_PRO开发板的第一个驱动程序

目的：

• 在ubuntu环境下编译开发板的某个驱动，并挂载在开发板上运行

为什么编译驱动程序之前要先编译内核？

• 驱动程序要用到内核文件：
  比如驱动程序中这样包含头文件：#include <asm/io.h>，其中的 asm 是一个链接文件，指向 asm-arm 或 asm-mips，这需要先配置、编译内核才会生成 asm 这个链接文件。【内核、设备树、驱动】
• 编译驱动时用的内核、开发板上运行到内核，要一致：开发板上运行到内核是出厂时烧录的，你编译驱动时用的内核是你自己编译的，这两个内核不一致时会导致一些问题。所以我们编译驱动程序前，要把自己编译出来到内核放到板子上去，替代原来的内核。
• 更换板子上的内核后，板子上的其他驱动也要更换：板子使用新编译出来的内核时，板子上原来的其他驱动也要更换为新编译出来的。所以在编译我们自己的第 1 个驱动程序之前，要先编译内核、安装内核模块、设备树，并且放到板子上去。

编译内核

• 不 同 的 开 发 板 对 应 不 同 的 配 置 文 件 ， 配 置 文 件 位 于 内 核 源 码arch/arm/configs/目录。kernel 的编译过程如下：

cd 100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4/
make 100ask_stm32mp157_pro_defconfig

编译内核

make uImage LOADADDR=0xC2000040 -j8

编译设备树

make dtbs

编译完成后，在 arch/arm/boot 目录下生成 uImage 内核文件, 在arch/arm/boot/dts 目录下生成设备树的二进制文件 stm32mp157c-100ask-512d-v1.dtb。把这 2 个文件复制到/home/book/nfs_rootfs 目录下

cp arch/arm/boot/uImage ~/nfs_rootfs/
cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-v1.dtb ~/nfs_rootfs/

编译安装内核模块

编译内核模块

进入内核源码目录后，就可以编译内核模块了：

cd /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf- modules -j8

会生成ko驱动文件

安装内核模块到 Ubuntu 的NFS目录下备用

后面会使用 tree 命令查看目录结构，如果提示没有该命令，需要执行以下命令安装 tree 命令：

sudo apt install tree

cd /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4
make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=/home/book/nfs_rootfs INSTALL_MOD_STRIP=1 modules_install

安装好驱动后的/home/book/nfs_rootfs/目录结构如图所示

安装内核和模块到开发板上

接下来要把这些文件复制到开发板上。假设 Ubuntu IP 为 192.168.5.11，在开发板上执行以下命令：

mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.5.11:/home/book/nfs_rootfs /mnt
mount /dev/mmcblk2p2 /boot #内核设备树放在/dev/mmcblk2p2分区，需要挂载在开发板的boot
cp /mnt/uImage /boot #拷贝内核到boot目录
cp /mnt/*.dtb /boot #拷贝设备树到boot目录
cp /mnt/lib/modules /lib -rfd #拷贝模块到lib目录，r是递归复制，f是保持链接属性 
sync #强制刷新到flash中
reboot

最后重启开发板，输入uname -a查看内核是否改变，发现使用新的 zImage、dtb、模块了。

编译 led 驱动

从 Windows 上通过 filezilla 把源码传到 Ubuntu的nfs共享文件夹中。

首先，进入上传文件夹的目录，修改 Makefile 文件“KERN_DIR”为自己的内核所在路径：

KERN_DIR = /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4

在makefile目录的路径下执行“make ”命令就可以编译,编译完成后会生成 led_drv.ko 和ledtest 两个文件。

在开发板安装驱动模块

下载驱动程序

将驱动程序从nfs文件夹下拷贝出来

cp /mnt/led_drv.ko ./
cp /mnt/ledtest ./

安装驱动模块

在开发板串口终端上执行如下命令，即可安装相应的驱动模块。

insmod led_drv.ko

安装完成后可以执行 lsmod 命令来查看是否安装成功，如果有led drv则表示成功

lsmod

执行结果

执行测试程序

驱动模块安装成功后，就可以使用测试程序来控制 led 灯的状态，如图所示，操作 led 灯时可同时观察开发板串口旁的灯是否有亮灭的变化。

chmod +x ./ledtest
./ledtest /dev/myled on // 打开 led0 灯
./ledtest /dev/myled off // 关闭 led0 灯

开发板上的绿色 LED 就是/dev 下的 myled，默认是开启了呼吸功能的，需要使用下面的命令关掉此功能：

echo none > /sys/class/leds/heartbeat/trigger

关闭呼吸灯再用驱动程序控制

echo none > /sys/class/leds/heartbeat/trigger
./ledtest /dev/myled on // 打开 led0 灯
./ledtest /dev/myled off // 关闭 led0 灯