android11驱动开发从零到一

艺术之光

内容参考
安卓驱动开发过程

## 机器介绍

本人是在win10里安装vmware workstation16软件，然后在vmware里创建了ubuntu18.04系统的虚拟机


安卓开发板用的是北京迅为的rk3568开发板



## 步骤

step1.下载android11源码
step2.编译android源码
step3.编写驱动文件
step4.把驱动文件放入源码中，并build镜像
step5.镜像烧写至rk3568开发板

# step1：下载android11源码

源码非常大，为了确保下载后编译成功，请确保硬盘有300g的空间。可以下载谷歌的源码，也可以下载rk3568提供的源码
## 一、谷歌源码下载：

1.设置git
ice@ubuntu:~/Android$ sudo apt-get install git
ice@ubuntu:~/Android$ git config --global user.name "abcd"
ice@ubuntu:~/Android$ git config --global user.email "abcd@xxx.com"2.下载“源码的下载管理工具”
ice@ubuntu:~/Android$ git clone https://gerrit-googlesource.lug.ustc.edu.cn/git-repo
ice@ubuntu:~/Android$ mkdir .repo
ice@ubuntu:~/Android$ mv git-repo .repo/repo #将“git-repo”移动到刚刚创建的“.repo”文件中，并将其名称改为“repo”
ice@ubuntu:~/Android$ cp .repo/repo/repo ./
ice@ubuntu:~/Android$ chmod u+x repo3.开始下载
ice@ubuntu:~/Android$ ./repo init -u git://mirrors.ustc.edu.cn/aosp/platform/manifest -b android-security-11.0.0_r55
ice@ubuntu:~/Android$ ./repo sync -j2## 二、rk3568提供的源码下载：

本文用的rk3568开发板，使用的是供应商定制改动了一些内容的android11源代码，从百度网盘下载的
解压后的文件如图，基本和谷歌原版结构一致

源码下载链接: https://pan.baidu.com/s/1bhz6pPw0LEfMJGmVR4fscQ
提取码: jurj

# step2:编译android源码（make命令）

## 1.编译的几个选项

ice@ubuntu:~/Android$ cd rk_android11.0_sdk
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk$ source build/envsetup.sh
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk$ lunch有如下选项


我这里选择55
成功后提示


解释一下选择问题，无论是谷歌下载的源码还是rk3568提供的源码，都一样的解释


## 2.开始编译

ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk$ make -j12这里的j12就是12个并行任务，你可以根据自己的cpu核数设定，之后就是等待编译成功


# step3:.编写驱动文件

驱动文件是c语言，文件是helloworld.c，内容如下
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
static int helloworld_init(void)        
{
        printk("helloworld_init\r\n");
        return 0;
}
static void helloworld_exit(void)   
{
        printk("helloworld_exit\r\n");
}

module_init(helloworld_init);   
module_exit(helloworld_exit);   
# step4:开始构建镜像（build.sh）

想使驱动在安卓系统中运行，有两种编译方式。
1.驱动编译到内核
2.驱动编译成内核模块
## 两种驱动编译方式

### 1.驱动编译到内核介绍：
构建内核镜像时，驱动c文件放在编译好的安卓源码里，放在其本身有的驱动一起的位置，我的是
~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers/文件夹里，所有驱动一起编译并构建镜像
### 2.驱动编译成内核模块介绍：
这种就是先构建出不含我们自己写的驱动的镜像，再把镜像烧写至开发板，之后才能加载ko文件。
请直接阅读"驱动编译到内核"部分的s4:构建内核镜像后，再阅读m2.驱动编译成内核模块实战部分。
步骤是编译出我们的驱动ko文件，把此驱动ko文件拷贝至开发板，在运行中的开发板里，通过insmod命令加载驱动。
##  m1.驱动编译到内核实战

### s1.drivers文件夹内创建自己的驱动文件夹并写入驱动文件。
我是放在了drivers的字符设备下，即char文件夹下
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers$ mkdir char/helloworld写入驱动c文件 helloworld.c


### s2.构建镜像时的各模块的设置
构建内核镜像时，需要编译的模块，是从~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/Kconfig这个设置文件读取的，而这个Kconfig文件又汇总了，kernel内其他模块的Kconfig文件
所以，对于我们的hellworld驱动，也要加入Kconfig文件
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers$ cd char/helloworld
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers/char/helloworld$ touch Kconfighelloworld文件夹的Kconfig文件中写入如下内容
config helloworld
        bool "hellworld support"
        default y
        help
                helloworld Kconfig因为helloworld文件夹，在drivers/char文件夹内，要在char文件夹的Kconfig中引入helloworld文件夹的Kconfig文件
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers/char$ vi Kconfig 文件内加入一行：
source "drivers/char/helloworld/Kconfig"
即


至此，构建内核镜像的所有设置，都在各级的Kconfig中写好了，下面使Kconfig生效，
进入kernel文件夹，制作总的config，我们看一下我们设置的是否正确
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel$ make menuconfig





出现了以上的图说明我们Kconfig设置成功了。
此时，会在kernel文件夹下生成一个汇总的.config隐藏文件
如图所示：


文件的内容如下：


这里 CONFIG_helloworld=y 是我们hellowold文件夹里的Kconfig里 default y设置出来的
### s3. 根据设置，确定编译构建内核的步骤
构建内核镜像时，设置是记录在各级Kconfig文件，根据这些设置对应的编译步骤是记录在各级的Makefile中的。

helloworld文件夹中插入Makefile
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/drivers/char/helloworld$ vi Makefile
Makefile插入如下代码
obj-$(CONFIG_helloworld)        += helloworld.o # 此CONFIG_helloworld变量是来自于上一步中新生成的那个在kernel文件夹下的.config文件即：


helloworld是在drivers/char文件夹下的，需要在char文件夹的Makefile中加入编译helloworld模块的操作步骤
obj-$(CONFIG_helloworld)        += helloworld/即


至此Makefile是设置完成了。
### s4:构建内核镜像
很简单，进入android源码文件夹，根据自己的需求制作所需的镜像。
最终构建镜像时，设置一下屏幕文件的参数，文件在以下文件夹中


rk3568 的屏幕文件是




我需要的是内核镜像，因为驱动是在内核镜像里的，当驱动更新时，需要把内核镜像更新。

安卓系统里不同的镜像的功能介绍参考一个短视频(10min)：

开始build 构建镜像
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk$ ./build.sh -CKA
内核镜像位置：


build.sh后面的参数含义


### s5小结：
我们先在helloworld文件夹下，创建了3个文件：


接着我们把char文件加下的Kconfig文件和Makefile文件做了修改，使得helloworld能加入编译过程


最后我们是先使用make menuconfig 命令使所有Kconfig设置生效并生成.config文件


然后我们就开始构建内核镜像了
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk$ ./build.sh -CKA   #内核镜像的构建内核镜像生成的径在


其他镜像的构建，请使用不同的参数，生成的img镜像也在别的路径中


## m2.驱动编译成内核模块实战

s1.先建立一个文件夹放置驱动c文件和Makefile


helloworld2.c：
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
static int helloworld_init(void)        
{
        printk("helloworld2_init\r\n");
        return 0;
}
static void helloworld_exit(void)   
{
        printk("helloworld2_exit\r\n");
}

module_init(helloworld_init);   
module_exit(helloworld_exit);  
Makefile：
obj-m += helloworld2.o
KDIR :=/home/ice/Android/rk_android11.0_sdk/kernel/  # 用的是安卓11源码的内核
PWD ?= $(shell pwd)
all:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) ARCH=arm64 $(KDIR).config modules  # 注意此处多了ARCH参数和 ".config"文件参数


.PHONY:clean
clean:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
s2.生成Makefile所需的.config文件
进入kernel文件夹，制作总的.config文件
ice@ubuntu:~/Android/rk_android11.0_sdk/kernel$ make menuconfig  # 此命令会在此文件夹下生成.config文件
成功后弹出以下界面：


退出此界面后，我们看看是否生成了我们需要的.config文件


s3.编译ko文件(make命令)


s4.把ko文件传至开发板
此处请先确保开发板的安卓镜像已经烧写成功，否则需要阅读step5:烧写镜像至开发板部分
电脑usb连接 rk3568开发板，用MobaXterm客户端，通过com串口访问开发板控制台。
我是在开发板里新建了一个文件夹：


把驱动ko文件传至此文件夹，这个过程有点曲折，步骤如下：
1.我先是把helloworld2.ko文件放到了win10的任意文件夹内，我的是z:盘里了
2.通过adb push命令把文件传送至开发板的安卓系统里


传好的结果如下图


s5.加载驱动(insmod命令)
首先要进入root权限，运行su命令


其次进入ko文件所在文件夹，运行insmod和rmmod命令加载和卸载驱动


#  step5:烧写镜像至开发板

烧写过程完全参照bilibili教程 (9min):

烧写工具下载链接：

https://pan.baidu.com/s/1lr0Y9WIVsebiMnqLdW4Wuw
提取码: zcmu

# step6:查看驱动是否运行成功

客户端连接 rk3568开发板，用MobaXterm客户端，通过com串口访问开发板控制台，通过dmesg命令查看开发板启动时，我们的驱动是否运行成功。

这个过程参考视频链接 (4min)：