【内核编译、.ko驱动模块编译】- 未完结

首先，之前添加了ch9434.c，修改了Kconfig和Makefile，然后通过menuconfig启用了该驱动，选项前有星号。可能对内核配置符号（*、M、空格）的含义不太清楚，需要详细解释。

有时候在编译后发现没有生成.ko文件，或者在加载模块时遇到问题，所以想确认配置是否正确。我需要明确说明，选择<*>会将驱动编译进内核，而不是作为模块，因此不会生成.ko文件。如果他们希望生成模块，应该选择。

另外，可能混淆了内核镜像和模块的概念。需要解释不同配置选项的结果，以及如何验证驱动是否被正确编译进内核。还要指导他们如何检查内核的.config文件，确保配置正确生效。

此外，可能在之前的步骤中遇到了问题，比如没有生成.ko文件，所以需要检查配置是否正确，并解释为什么即使驱动被编译进内核，也不会产生.ko文件。可能需要建议如何调整配置以生成模块，或者确认驱动确实内建到了内核中。

一、内核编译区别

将【驱动编译进内核】与将【驱动编译成.ko驱动模块】的区别

1.make menuconfig 配置符号分析

符号	含义	编译结果
< >	未选中	不编译
<M>	模块方式编译	生成 .ko 文件
<*>	内置到内核镜像	直接编译进 Image

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2 将驱动代码编译进内核镜像Image

2.1 例如下面是我当前的配置：

< * > SERIAL_CH9434 serial support前面是 * 号
配置了内核选项

①make menuconfig
②Device Drivers
  -> Character devices
    -> Serial drivers
      -> < * > SERIAL_CH9434 serial support

当前我的配置的影响（结果）：

1. 编译结果：
   • 驱动代码：会被直接编译进内核镜像文件里面 arch/arm64/boot/Image
   • 模块文件：不会生成 ch9434.ko 文件

2. 运行时加载：
   • 驱动会随内核启动自动加载，无需手动执行 modprobe 或 insmod进行加载驱动ch9434.ko 文件。

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2.2 验证配置

步骤 1：检查 .config 文件

grep CONFIG_SERIAL_CH9434 .config

正确输出：

CONFIG_SERIAL_CH9434=y

步骤 2：验证编译过程

重新编译内核后，检查驱动目标文件：

# 查看目标文件是否生成
ls drivers/tty/serial/ch9434.o

# 检查内核镜像是否包含驱动符号
nm arch/arm64/boot/Image | grep ch9434_probe

预期输出：

ffffff8000123456 T ch9434_probe

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3. 如果需要生成 .ko 文件

如果希望驱动以模块形式存在，需重新配置

步骤 1：修改配置为模块

配置了内核选项
通过menuconfig将 <*> 改为 < M > SERIAL_CH9434 serial support

①make menuconfig
②Device Drivers
  -> Character devices
    -> Serial drivers
      -> < M > SERIAL_CH9434 serial support

make menuconfig

步骤 2：验证配置

grep CONFIG_SERIAL_CH9434 .config

正确输出：

CONFIG_SERIAL_CH9434=m

步骤 3：单独编译驱动模块

make -j 8 modules

hugo@hugo-virtual-machine:~/IMX8/Kernel/Linux-5.4.70$ make -j 8 modules

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4. 关键差异对比及操作建议

特性	内置到内核 (=y)	编译为模块 (=m)
启动时加载	自动	需手动加载
修改驱动后	需重新编译整个内核	只需编译模块
内核镜像大小	增大	不变
适用场景	核心关键驱动	可选功能驱动

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操作建议

1. 硬件关键驱动（如SPI控制器）建议使用 <*> 内置到内核
2. 外设扩展驱动（如CH9434）建议使用 <M> 模块方式
3. 调试阶段优先使用模块，方便快速迭代

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二、【实战】配置CH9434 SPI驱动

1、硬件配置阶段

做了什么

1. 引脚复用：在设备树中把GPIO5_6到GPIO5_9配置成SPI信号线（SCLK/MOSI/MISO/CS0），GPIO4_27配置成中断引脚。
   • 通俗解释：就像给电脑插USB设备前要插对接口一样，这一步告诉芯片哪些针脚用来传SPI信号，哪个针脚用来通知中断。

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2、把驱动编译进内核（关键步骤）

① 驱动代码放对位置：

cd到 IMX8/Kernel/Linux-5.4.70/drivers/tty/serial

把ch9434.c放到hugo@hugo-virtual-machine:~/IMX8/Kernel/Linux-5.4.70/drivers/tty/serial目录。

② 修改编译配置：

vi Kconfig在/Kernel/Linux-5.4.70/drivers/tty/serial/Kconfig里加选项SERIAL_CH9434，让内核知道有9434这个驱动。

。。。。。。。
config SERIAL_ARC_NR_PORTS
        int "Number of ARC UART ports"
        depends on SERIAL_ARC
        range 1 3
        default "1"
        help
          Set this to the number of serial ports you want the driver
          to support.

config SERIAL_CH9434
        tristate "SERIAL_CH9434 serial support"
        depends on SPI
        select SERIAL_CORE
        help
        This selects support for ch9434 serial ports.

config SERIAL_RP2
        tristate "Comtrol RocketPort EXPRESS/INFINITY support"
。。。。。。。

在/Kernel/Linux-5.4.70/drivers/tty/serial/Makefile里加一行obj-$(CONFIG_SERIAL_CH9434) += ch9434.o，告诉编译器要编译这个文件。

obj-$(CONFIG_SERIAL_MILBEAUT_USIO) += milbeaut_usio.o
obj-$(CONFIG_SERIAL_SIFIVE)	+= sifive.o
obj-$(CONFIG_SERIAL_CH9434) += ch9434.o

③ make menuconfig配置内核选项：

在/Kernel/Linux-5.4.70内核路径下用make menuconfig命令，找到Serial drivers，把SERIAL_CH9434标为<*>（直接编译进内核）。

①make menuconfig
②Device Drivers
  -> Character devices
    -> Serial drivers
      -> < * > SERIAL_CH9434 serial support

④ 使能交叉编译工具链：

在/Kernel/Linux-5.4.70内核路径下source环境变量，使能交叉编译工具链，为下面make -j 8 Image进行编译内核镜像做准备

source /home/hugo/SDK/environment-setup-aarch64-poky-linux

⑤ **不用make distclean清除编译结果

（可选，如果清除了，就要再从新去步骤③make menucofig）**：
接下来是make distclean。
如果之前编译过模块.ko，现在改为内置驱动，可能需要执行,在/Kernel/Linux-5.4.70路径下使用make distclean清理.ko文件来确保配置正确。

但make distclean会删除所有配置和中间文件，包括.config文件，这可能导致需要重新配置所有选项。
因此，建议不要使用make distclean，而是使用make clean来保留.config文件，避免重复配置。

⑥ 不用make imx_v8_defconfig

然后是make imx_v8_defconfig。这会将内核配置重置为默认的内核配置，覆盖我们之前通过menuconfig所做的修改。
但是如果已经执行了⑤清理了配置，可以在在/Kernel/Linux-5.4.70路径下使用这个make imx_v8_defconfig来设置默认的配置，然后再这基础上再去③make menuconfig去设置9434的驱动

如果我们已经配置过内核，并且想保留这些配置，应该避免执行这一步。
正确的做法是备份当前的.config文件，或者在现有配置的基础上进行调整。

⑦ 再次执行make menuconfig

如果做了步骤⑤⑥，就要再次运行make menuconfig来修改内核配置，确保驱动被选中为内置（ * ）。

⑧ 编译内核镜像Image

在/Kernel/Linux-5.4.70路径下使用make -j 8 Image 。这里需要注意的是，当驱动被编译进内核时，编译整个Image是必要的，
但通常建议使用make all来编译所有必要的部分，包括设备树。
另外，-j8参数指定并行编译的线程数，根据用户机器的CPU核心数调整，这里没问题。

⑨ 不用make modules，不用sudo make modules_install
是否需要编译模块（make modules）。由于驱动现在被编译进内核，不需要生成.ko文件，所以不需要编译模块。但如果有其他模块需要编译，就需要。

最后，不需要执行sudo make modules_install，因为驱动已经内置到Image中，没有生成.ko文件，不需要安装模块。

3、如果把驱动成.ko文件（关键步骤）

调整策略

① 改为模块编译：把配置从<*>改成<M>（生成.ko模块文件）。

sed -i 's/=y/=m/' .config  # 直接修改配置文件

② 重新编译模块：

make modules -j8  # 只编译模块，速度更快

③ 验证生成文件：

ls drivers/tty/serial/ch9434.ko  # 看到这个文件说明成功

④ 驱动加载与验证

操作步骤

1. 安装模块到开发板：

   sudo cp ch9434.ko /lib/modules/$(uname -r)/  # 复制模块文件
   depmod -a  # 更新模块依赖
   

2. 加载驱动：

   modprobe ch9434  # 加载模块
   

3. 检查加载结果：

   dmesg | grep ch9434  # 看到"CH9434 initialized"表示成功
   ls /dev/ttyWCH*      # 出现4个串口设备节点（ttyWCH0~3）
   

发现问题
• 如果设备节点没出现：
• 检查设备树里的SPI总线地址是否正确（比如ecspi1节点）。
• 用示波器测量SCLK和CS引脚是否有信号。

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4、调试技巧总结

1. 模块 vs 内置：
   • 模块（.ko）调试灵活，改代码后只需重新编译模块。
   • 内置驱动（直接进Image）适合最终产品，但调试麻烦。
2. 验证三板斧：
   • 看日志：dmesg | grep ch9434
   • 查设备节点：ls /dev/ttyWCH*
   • 测硬件信号：示波器量SCLK/CS是否有波形。
3. 设备树是硬件字典：
   • 驱动通过设备树知道硬件怎么连接，就像地图告诉司机路线。

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5、最终成果

• 成功现象：加载驱动后，扩展的4个串口可直接用/dev/ttyWCH0~3操作，就像普通串口一样收发数据。