树莓派开发

2023-11-30 11:34:10

树莓派高阶开发课程

1.ubuntu18.04版本安装

让程序猿搭建环境太搞笑了，轻松easy!

2.树莓派等芯片带操作系统的启动过程

C51,STM32(裸机)---->C直接操控底层寄存器实现相关业务。  业务流程型的裸机代码
					遥控灯： while(1)
					垃圾桶：WemosD1 LOOP
					恩智浦智能车： stm32

X86,Intel   windows
启动过程：  电源 ---> BIOS-->windows内核-->C，D盘-->程序启动（QQ）

嵌入式产品:树莓派，mini2440, mini6410,nanopi,海思，RK（瑞芯微）------人脸识别打卡器，智能家居主控。。。
启动过程：电源-->BootLoader（引导操作系统启动-->Linux内核-->文件系统（根据功能性来组织文件夹，带访问权限）-->KTV点歌机，

安卓
启动过程：  电源->fastBoot/Bootloader/->linux内核->文件系统->虚拟机->HOME应用程序->点某图标打开某APP

	BootLoader：   一阶段 让CPU  跟内存，FLASH, 串口，IIC,IIS, 数据段，打交道，驱动这些设备（汇编和C结合）
					二阶段： 引导Linux内核启动 （纯C）

3.树莓派Linux源码目录树分析

参考博文：

https://www.cnblogs.com/senior-engineer/p/4929703.html

大约1.3w个C文件 1100w行代码
Linux是开源，免费，LInux开源社区工作者共同维护，爱好
Linux是一个开源的，支持多架构多平台代码 =非常牛逼
可以执行非常高
但是Linux内核编译出来一般就几M. 4M

	因为支持多平台，多架构，所以编译之前要配置，配置成适合的目标平台来用

	ARM
		海思 友善之臂 RK 树莓派 nanoPi
	X86

	PowerPC
	MIPS

4.树莓派Linux源码配置

驱动代码的编写
驱动代码的编译需要一个提前编译好的内核
编译内核就必须配置
配置的最终目标会生成 .config文件，该文件指导Makefile去把有用东西组织成内核

		厂家配linux内核源码，比如说买了树莓派，树莓派linux内核源码
	第一种方式：
		cp 厂家.config .config
	第二种方式：
		make menuconfig 一项项配置，通常是基于厂家的config来配置
	第三种方式：
		完全自己来

		如何配置树莓派的Linux内核

		驱动两种加载方式：
			* 编译进内核  zImage包含了驱动
			M 模块方式生成驱动文件xxx.ko  系统启动后，通过命令inmosd xxx.ko 加载


		内核配置：
		ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make bcm2709_defconfig
		指定ARM架构   指定编译器                      树莓派          主要核心指令

5.树莓派Linux内核编译

5.1 编译：
	ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make -j4 zImage modules dtbs
																	指定用多少电脑资源进行编译
																	zImage生成内核镜像
																	modules要生成驱动模块
																	dtbs生成配置文件

	5.2 编译成功后，看到源码树目录多了vmlinux,失败则无此文件
	成功后，目标zImage镜像arch/arm/boot底下

	5.3 打包zImage成树莓派可用的xxx.img
	./scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ./kernel_new.img

	5.4 数据拷贝
		mkdir data1 data2
		挂载U盘
		sudo mount /dev/sdb1 data1   一个fat分区，是boot相关的内容，kernel的img
		sudo mount /dev/sdb2 data2   一个是ext4分区，也就是系统的根目录分区。

		安装modules, 设备驱动文件： hdmi usb wifi io ...
		sudo ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make INSTALL_MOD_PATH=/home/zhenkai/data2 modules_install

		安装更新 kernel.img 文件，注意镜像名字是kernel7.img
		先备份
			cd /home/zhenkai/data1
			cp kernel7.img kernel7OLD.img
		再把编译新生成的拷贝到data1，起名kernel7.img
			cp kernel_new.img /home/zhenkai/data1/kernel7.img

			拷贝配置文件
			cp arch/arm/boot/dts/.*dtb* /home/zhenkai/data1

6.文件系统

什么是文件系统？

常规认知：根目录
文件系统是操作系统用于明确存储设备组织文件的方法。
以上说的方法：就是文件管理系统（程序），简称文件系统

文件系统（文件管理系统的方法）的种类有哪些？

FAT VFAT NTFS EXT1/2/3/4 HFS …
树莓派查看文件系统的命令： df -T
vfat ： boot（bootloader, kernel）
ext4 ：根目录
tmpfs : 内存文件系统

什么是分区？
windows: 随意（面向普通用户PC），目录即分区
C（装系统的位置）也可以随意在C盘存放文件. D盘（用户随意发挥）

Linux: 按照功能来分区，每个分区严格存放文件(开发者)
嵌入式系统可以分为4个区，分别是
bootloader、启动代码
para、启动代码向内核传递参数的位置
kernel、内核分区
根分区等文件系统结构
什么是文件系统目录结构？
常规认知：根目录，不是分区，和windows不同
什么虚拟文件系统Virtual File System ？
vfs就是对各种文件系统的一个抽象，它为各种文件系统提供了一个通用的接口，
虚拟文件系统有什么作用？
简化应用程序员的开发
不管是什么文件类型，不管文件是磁盘还是设备，都只用open read write统一操作

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