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Raspberry PI 2上的802.11ac網卡驅動編譯

最近在樹莓派2上折騰視頻,用來做FPV,但是發現2.4G的控會嚴重干擾2.4G WIFI,在開控的時候我的台式機+外置USB網卡都頻頻掉線。考慮了一下,5.8G的頻段雖然相對2.4G穿透能力更低,但是現階段5.8G更干淨,並且5.8G與2.4G沒有倍頻關系,不容易互相干擾(1.2G的圖傳就會干擾2.4G的控)。   於是去買了個支持雙頻11AC的網卡,拿到之後直接插上Pi2,果然——不認,lsusb查了下這個網卡還比較新,用的是RTL8811芯片,官網上提供了Linux下的驅動,和GitHub上的比較了一下還算比較新。仔細看了下驅動包發現裡面沒有RTL8811的驅動,對比Github上的源碼Makefile,認定應該是用RTL8821A的驅動就可以。   首先在PC上實驗一下,解壓驅動包,安裝腳本加上執行權限chmod +x install.sh,然後./install.sh(需要配好內核代碼和編譯環境),就可以了,至少這個驅動是可以用的。   進一步在樹莓派上編譯內核驅動,首先是要獲取樹莓派Linux內核源碼。樹莓派的Linux內核是定制的,源碼發布在https://github.com/raspberrypi/linux 。從GitHub上不一定可以找到原裝鏡像的源碼版本,如果源碼版本和運行的鏡像內核版本不對應,編譯出來的內核模塊就無法插入。為了減少不必要的麻煩,最好直接編譯一份最新的內核來使用,我是直接在樹莓派上做的內核編譯,至少需要4個小時。為了節約時間,經常編譯的話可以在PC上搭建交叉編譯環境,這裡就不展開說了。   准備內核編譯環境和源碼,當前的鏡像(官方鏡像:2015-09-24-raspbian-jessie.zip)中已經包含了大部分編譯環境:   sudo apt-get bc #內核編譯環境需求:高精度計算語言 git clone https://github.com/raspberrypi/linux.git #假設源碼在/home/pi/linux cd /lib/modules   mkdir 4.1.y #先隨便建立一個目錄,有可能需要sudo,酌情添加,以下不再提示 cd 4.1.y ln -s /home/pi/linux build ln -s /home/pi/linux source   接下來要獲取現在運行內核的內核配置,make的時候就可以根據這個現成配置自動編譯(不需要手工去指定各項配置,解除了一件很繁重的工作)。由於最新樹莓派內核已經把configs作為一個模塊編譯,所以需要先加載:   sudo modprobe configs cd /home/pi/linux zcat /proc/config.gz > .config #得到內核配置文件 make #開始編譯內核   執行make之後,需要回答幾個問題(因為老版本內核配置沒有包含新版本的某些設置),這裡我全部按m編譯為模塊,以便以後需要的時候可以modprobe加載。   編譯開始之後就需要好幾個小時等待內核編譯完成,如果用SSH等網絡方式登陸到樹莓派上,很容易掉線導致編譯停止,最好直接用串口或者screen等方式啟動make。   在Pi2上如果想快一點可以用make -j4,使用4核編譯。   內核編譯完成後需要繼續編譯module,這一步比較快:   make modules sudo make modules_install sudo cp arch/arm/boot/Image /boot/kernel-4.1.y.img #將新編譯的內核拷貝到/boot   接下來需要配置樹莓派使用新內核啟動,編輯/boot/config.txt,追加一行:   kernel=/boot/kernel-4.1.y.img 保存退出之後,用sudo reboot重啟即可,啟動完成之後/lib/modules下面會多一個以當前內核版本命名的目錄,這個目錄名字和uname -r獲取的結果是一致的。   終於可以開始編譯內核驅動了。由於驅動沒有提供樹莓派的編譯選項,需要手工修改Makefile,就不再執行./install.sh腳本,而是手工調用make:   sudo apt-get install unrar cd /home/pi #假設驅動包在/home/pi unrar x 8811linux.rar cd 8811linux/driver/rtl8821AU_linux_v4.3.14_13455.20150212_BTCOEX20150128-51 #具體路徑根據版本調整 vim Makefile   在Makefile中確認CONFIG_RTL8821A = y存在,然後搜索CONFIG_PLATFORM_I386_PC將其設為n,並添加一行CONFIG_PLATFORM_ARM_RPI = y。   繼續搜索CONFIG_PLATFORM_I386_PC的處理代碼塊,在其後面添加以下處理腳本:   ifeq ($(CONFIG_PLATFORM_ARM_RPI), y) EXTRA_CFLAGS += -DCONFIG_LITTLE_ENDIAN ARCH := arm CROSS_COMPILE := KVER  := $(shell uname -r) KSRC := /lib/modules/$(KVER)/build MODDESTDIR := /lib/modules/$(KVER)/kernel/drivers/net/wireless/ endif   保存退出,到現在准備活動終於完成,可以開始編譯驅動:   make sudo make install sudo insmod 8821au.ko 以上是正常編譯Linux內核模塊的步驟,同樣make的時候可以加上-j4參數。   實際上在樹莓派上編譯的時候有兩個坑。首先是編譯的時候會報錯:   -Werror=date-time/macro “__DATE__” might prevent reproducible builds 解決這個錯誤只需要在Makefile中查找EXTRA_CFLAGS,並添加一行EXTRA_CFLAGS += -Wno-error=date-time即可。   其次,我這個版本的驅動引用了strnicmp函數,但是目前的樹莓派Linux內核源碼(4.1.17)並沒有定義這個函數,不過定義了strncasecmp,功能是相同的。grep驅動代碼找到所有的strnicmp替換為strncasecmp即可。   順利的話insmod之後網卡會亮起來,可以用dmesg和iwconfig進行確認。   最後修改/etc/network/interfaces添加WIFI配置就可以上網了:   allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dhcp   wpa-ssid <YOUR-ACCESS-POINT-SSID> wpa-psk <YOUR-ACCESS-POINT-PASSKEY>   測試了一下5.8G的網絡確實干擾少很多,但穿牆效果不行。由於FPV是在空中,較少有阻隔,問題也不大就是了。   另外研究了一下這個網卡是50mW發射功率的,比起正常圖傳來說小了很多,用來前期做實驗折騰是不錯的,後期需要增程的話可以換大功率網卡或者加裝雙向WIFI功放。
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