Raspberry PI 2上的802.11ac網卡驅動編譯

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，用來作FPV，可是發現2.4G的控會嚴重干擾2.4G WIFI，在開控的時候個人臺式機+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，可是現階段5.8G更乾淨，而且5.8G與2.4G沒有倍頻關係，不容易互相干擾（1.2G的圖傳就會干擾2.4G的控）。

因而去買了個支持雙頻11AC的網卡，拿到以後直接插上Pi2，果真——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裏面沒有RTL8811的驅動，對比Github上的源碼Makefile，認定應該是用RTL8821A的驅動就能夠。

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，而後./install.sh（須要配好內核代碼和編譯環境），就能夠了，至少這個驅動是能夠用的。

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內核是定製的，源碼發佈在https://github.com/raspberrypi/linux 。從GitHub上不必定能夠找到原裝鏡像的源碼版本，若是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沒法插入。爲了減小沒必要要的麻煩，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作的內核編譯，至少須要4個小時。爲了節約時間，常常編譯的話能夠在PC上搭建交叉編譯環境，這裏就不展開說了。

準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 #先隨便創建一個目錄，有可能須要sudo，酌情添加，如下再也不提示
cd 4.1.y
ln -s /home/pi/linux build
ln -s /home/pi/linux source

接下來要獲取如今運行內核的內核配置，make的時候就能夠根據這個現成配置自動編譯（不須要手工去指定各項配置，解除了一件很繁重的工做）。因爲最新樹莓派內核已經把configs做爲一個模塊編譯，因此須要先加載：

sudo modprobe configs
cd /home/pi/linux
zcat /proc/config.gz > .config #獲得內核配置文件
make #開始編譯內核

執行make以後，須要回答幾個問題（由於老版本內核配置沒有包含新版本的某些設置），這裏我所有按m編譯爲模塊，以便之後須要的時候能夠modprobe加載。

編譯開始以後就須要好幾個小時等待內核編譯完成，若是用SSH等網絡方式登錄到樹莓派上，很容易掉線致使編譯中止，最好直接用串口或者screen等方式啓動make。

在Pi2上若是想快一點能夠用make -j4，使用4覈編譯。

內核編譯完成後須要繼續編譯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

接下來須要配置樹莓派使用新內核啓動，編輯/boot/config.txt，追加一行：

kernel=/boot/kernel-4.1.y.img

保存退出以後，用sudo reboot重啓便可，啓動完成以後/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。cd進去看看，若是沒有build和source就像前面同樣，把Linux內核源碼連接過來。

終於能夠開始編譯內核驅動了。因爲驅動沒有提供樹莓派的編譯選項，須要手工修改Makefile，就再也不執行./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，而後搜索CONFIG_PLATFORM_I386_PC將其設爲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，在其後面添加如下處理腳本：

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，到如今準備活動終於完成，能夠開始編譯驅動：

make
sudo make install
sudo insmod 8821au.ko

以上是正常編譯Linux內核模塊的步驟，一樣make的時候能夠加上-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

解決這個錯誤只須要在Makefile中查找EXTRA_CFLAGS，並添加一行EXTRA_CFLAGS += -Wno-error=date-time便可。

其次，我這個版本的驅動引用了strnicmp函數，可是目前的樹莓派Linux內核源碼（4.1.17）並無定義這個函數，不過定義了strncasecmp，功能是相同的。grep驅動代碼找到全部的strnicmp替換爲strncasecmp便可。

順利的話insmod以後網卡會亮起來，能夠用dmesg和iwconfig進行確認。

最後修改/etc/network/interfaces添加WIFI配置就能夠上網了：

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的網絡確實干擾少不少，但穿牆效果不行。因爲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，比起正常圖傳來講小了不少，用來前期作實驗折騰是不錯的，後期須要增程的話能夠換大功率網卡或者加裝雙向WIFI功放。