Build drivers from source for rpi/zh

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本文主要参考资料为官方piOS编译方法。

我们提供了在树莓派上本地编译和在PC上交叉编译的方法。建议使用树莓派本地编译，这更简单，也更快捷。

1 树莓派本地编译

以下操作均在树莓派上进行。

以下以piOS 5.15.32为例：

1.1 编译环境准备

sudo apt install git bc bison flex libssl-dev make

1.2 下载本机piOS的内核头文件

sudo apt install raspberrypi-kernel-headers

1.3 下载veye驱动代码

git clone https://github.com/veyeimaging/raspberrypi_v4l2.git

1.4 确认自己的树莓派上的piOS版本：

$ uname -a

Linux raspberrypi 5.15.32-v8+ #1538 SMP PREEMPT Thu Mar 31 19:40:39 BST 2022 aarch64 GNU/Linux

1.5 编译驱动

进入对应目录并编译

cd ~/raspberrypi_v4l2/driver_source/cam_drv_src/rpi-5.15_all

make

完成。

1.6 编译dts

cd ~/raspberrypi_v4l2/driver_source/dts/rpi-5.15.y

./build_dtbo.sh

完成。

1.7 常见错误

1.7.1 找不到build目录

make[1]: *** /lib/modules/[version]/build: No such file or directory. Stop.

sudo apt install raspberrypi-kernel-headers只是简单地安装上可用的最新内核头文件。这不一定与当前你使用的piOS系统的内核匹配。

Raspbian维护者总是从存储库索引文件中删除旧的内核头文件。

解决方法：

1.7.1.1 1.升级piOS并重新编译。

sudo apt update

sudo apt full-upgrade

sudo apt install raspberrypi-kernel-headers

特别的，对于rpi4系列，32bit的PiOS升级到最新版本后会自动启用64-bit模式。但是raspberrypi-kernel-headers包中缺少v8+模式的build目录。

比如：

$ uname -a

Linux raspberrypi 6.1.21-v8+ #1642 SMP PREEMPT Mon Apr  3 17:24:16 BST 2023 aarch64 GNU/Linux

却没有/lib/modules/6.1.21-v8+/build目录。

此时可以在/boot/config.txt中添加arm_64bit=0然后重启，切换回32bit模式。

1.7.2 2. 安装对应的raspberrypi-kernel-header的deb包。

从这个链接中查找到对应当前的版本的deb安装包并安装。

tag请根据本机piOS版本与raspberrypi OS tags确定。

1.7.3 3. 使用rpi-source

使用rpi-source工具，它会设置好构建自己内核所需的一切（默认情况下是从当前运行的内核构建）。

2 PC机上交叉编译

以下操作均在ubuntu PC上进行。

2.1 开发环境准备

sudo apt install git bc bison flex libssl-dev make libc6-dev libncurses5-dev

  • 32-bit piOS target version

sudo apt install crossbuild-essential-armhf

  • 64-bit piOS target version

sudo apt install crossbuild-essential-arm64

2.2 下载标准版本

2.2.1 首先，请确认自己的树莓派上的piOS版本：
  • Release version

$ uname -a

Linux raspberrypi 5.4.72-v7l+ #1356 SMP Thu Oct 22 13:57:51 BST 2020 armv7l GNU/Linux

  • Code tag

$ cp /usr/share/doc/raspberrypi-bootloader/changelog.Debian.gz ./

gunzip changelog.Debian.gz

查看最上面一条，确定代码tag。

2.2.2 有两种方法可以得到自己想要的版本的源码：

在PC上：

1. 采用git获取到对应branch上的对应tag版本代码

git clone --branch rpi-5.4.y https://github.com/raspberrypi/linux

git checkout raspberrypi-kernel_1.20201022-1

PS：以上两条命令请替换为自己对应的版本。

2. 直接从如下链接手动下载对应tag的版本代码

https://github.com/raspberrypi/linux/tags

2.3 patch我们的驱动代码

git clone https://github.com/veyeimaging/raspberrypi_v4l2.git

  • Driver source code

camera驱动源码路径为： linux/drivers/media/i2c，将camera驱动的源码放到对应目录。

  • Modify the the Makefile and Kconfig files

修改同路径下的Config和Makefile，增加对应camera驱动。

  • dts file

dts文件路径为：linux/arch/arm/boot/dts/overlays，将[camera]-overlay.dts文件放到此路径。

  • Modify dts Makefile

修改同路径下的Makefile，增加对应dts编译选项。

2.4 编译

2.4.1 编译准备

不同树莓派的编译选项不同，区别如下：

  • For Raspberry Pi 1, Zero and Zero W, and Raspberry Pi Compute Module 1 default (32-bit only) build configuration

KERNEL=kernel

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bcmrpi_defconfig

  • For Raspberry Pi 2, 3, 3+ and Zero 2 W, and Raspberry Pi Compute Modules 3 and 3+ default 32-bit build configuration

KERNEL=kernel7

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bcm2709_defconfig

  • For Raspberry Pi 4 and 400, and Raspberry Pi Compute Module 4 default 32-bit build configuration

KERNEL=kernel7l

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bcm2711_defconfig

  • For Raspberry Pi 3, 3+, 4, 400 and Zero 2 W, and Raspberry Pi Compute Modules 3, 3+ and 4 default 64-bit build configuration

KERNEL=kernel8

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- bcm2711_defconfig

2.4.2 增加编译选项
  • 32-bit version

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig

  • 64-bit version

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- menuconfig

增加对应camera模块驱动的编译选项，linux5.4版本路径为driver-->multimedia-->i2c;

5.10版本kernel的路径是Device Drivers --> Multimedia Support --> Media ancillary drivers --> Camera sensor devices。

2.4.3 编译输出
  • 32-bit version

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- zImage modules dtbs -j4

  • 64-bit version

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- Image modules dtbs -j4

3 安装编译后的驱动

编译完成后，就得到了指定版本的驱动和dtbo文件。

参考安装驱动步骤，

wget https://github.com/veyeimaging/raspberrypi_v4l2/releases/latest/download/raspberrypi_v4l2.tgz

tar -xzvf raspberrypi_v4l2.tgz

cd raspberrypi_v4l2/release/

mkdir driver_bin/$(uname -r)

将编译得到的驱动的驱动和dtbo放到此目录下。

然后执行安装命令即可。

chmod +x *

sudo ./install_driver.sh [camera module]

camera module：可以是veye327,csimx307,cssc132,veyecam2m,veye_mvcam等。

4 参考资料

  • 树莓派的piOS编译方案：

https://www.raspberrypi.org/documentation/linux/kernel/building.md

5 本文修改记录

  • 20230326

完善找不到build目录错误的处理方法。

  • 20230326

增加找不到build目录错误的描述和处理方法。

  • 20220424

增加在树莓派本地编译的支持方法。

  • 20220411

独立成篇，增加MV系列的描述。

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