树莓派内核编译和驱动开发

内核编译准备

使用树莓派4B平台,可以直接在改平台直接编译和驱动开发

下载linux内核

在您的Raspberry Pi上,首先安装Git和构建依赖项,安装最新的内核以及相应的内核头文件:

sudo apt update
sudo apt install git bc bison flex libssl-dev make
sudo apt install raspberrypi-kernel raspberrypi-kernel-headers

如有必要,请重新启动以确保您正在运行正确的内核版本:

sudo reboot

构建并安装内核模块:

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux

获取当前树莓派系统的配置文件

这里很有必要说明是,在raspberrypi系统的3.x版本以前,树莓派系统默认存在/proc/config.gz文件,但是更新到4.x版本之后,/proc/config.gz文件默认不存在了,所以我们需要先获取到这个文件。

执行命令:

sudo modprobe configs

执行以上命令之后,会在/proc/目录下生成config.gz文件。然后将此文件从树莓派系统内拷贝到我们的PC平台(有很多种方法,比如U盘,NFS系统文件共享,TCP,samba等等)。

然后在需要编译的内核的顶层目录下执行命令:

命令:

zcat config.gz > .config

目的是生成.config配置文件

编译内核

首先,根据您的Raspberry Pi版本,

### 优化树莓派内核源码编译时间的方法 在开发过程中,缩短树莓派内核源码的编译时间可以通过多种方式实现。以下是一些常见的优化方案: #### 1. 使用交叉编译工具链 在本地主机上使用交叉编译工具链可以显著减少编译时间,因为通常主机(如 x86 架构的 PC)性能远高于树莓派本身。通过配置交叉编译环境,将编译任务从树莓派转移到更强大的主机上完成[^1]。 #### 2. 启用并行编译 利用现代多核处理器的优势,启用并行编译可以加快编译速度。这可以通过设置 `make` 的 `-j` 参数来实现。例如,如果主机有 4 核 CPU,则可以运行以下命令: ```bash make -j4 zImage modules dtbs ``` 该参数指定同时运行的编译任务数,通常建议设置为 CPU 核心数的 1-2 倍[^2]。 #### 3. 配置 `.config` 文件以减少不必要的模块 内核编译过程会根据 `.config` 文件中的选项生成相应的模块驱动程序。通过精简 `.config` 文件,禁用不需要的功能模块,可以有效减少编译时间生成的二进制文件大小。可以使用以下命令交互式配置内核选项: ```bash make menuconfig ``` 或者直接复制一个已知的、经过优化的 `.config` 文件到内核源码目录下[^1]。 #### 4. 使用 ccache 缓存编译结果 `ccache` 是一个编译缓存工具,能够缓存之前编译的结果,从而避免重复编译相同代码段。安装并配置 `ccache` 后,可以在 `make` 命令中添加 `CC="ccache gcc"` 来启用它: ```bash make CC="ccache gcc" -j4 zImage modules dtbs ``` 这样可以显著减少后续编译的时间,特别是当仅对部分代码进行修改时[^2]。 #### 5. 利用分布式编译工具(如 distcc) 对于拥有多个主机的开发环境,可以使用分布式编译工具 `distcc` 将编译任务分发到网络中的其他机器上执行。这需要在所有参与编译的主机上安装并配置 `distcc`,然后通过以下命令启用: ```bash make CC="distcc gcc" -jN zImage modules dtbs ``` 其中 `N` 是所有主机总核心数的合理倍数[^2]。 #### 6. 选择合适的文件系统磁盘 确保编译所在的文件系统支持高效的 I/O 操作,并且磁盘性能良好(如使用 SSD 而不是 HDD)。此外,避免在 NFS 或其他网络文件系统上进行编译,因为它们可能会导致额外的延迟。 --- ### 示例配置与操作步骤 以下是一个综合了上述方法的示例流程: 1. 安装必要的工具: ```bash sudo apt-get install build-essential bc ccache git ``` 2. 下载树莓派内核源码并配置交叉编译环境: ```bash git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux.git cd linux make bcmrpi_defconfig ``` 3. 启用 `ccache` 并开始编译: ```bash export CC="ccache gcc" make -j4 zImage modules dtbs ``` ---
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