编译实时内核

为了保证ethercat主站实时性，我们需要重新编译实时内核。按照igh的官网说明，如果没有使用官方实现的驱动的网卡，可以不使用实时内核。在这里我们使用realtek 8168b网卡（8168b网卡在开源驱动型号变为了8169）。然后使用xenomai作为实时内核的实现。

linux

我们使用linux作为ethercat主站的实现。在这里我们使用32位的ubuntu 14.04（内核版本为 3.13.* ）。然后编译的内核版本为3.14.44。下载地址

xenomai

xenomai作为一个linux的实时固件，它的原理是重写了linux系统的中断处理函数，从而自己变为了一个简单的实时系统内核，而linux本身变为了它的一个优先级较低的task，从而保证其他实时task的处理，在ethercat主站中我们使用xenomai2，目前它最新版本为2.6.5。下载地址

安装编译内核时的依赖

sudo apt-get install kernel-package libqt4-dev pkg-config vim

patch linux 内核文件

将 linux 源码和 xenomai 源码解压到同一文件夹下。然后执行

cd linux-3.14.44
../xenomai-2.6.5/scripts/prepare-kernel.sh

几个选项都选默认

配置内核

make xconfig

推荐配置如下

* General setup
  --> Local version - append to kernel release: -xenomai-2.6.5
  --> Timers subsystem
      --> High Resolution Timer Support (Verify you have HRT ON)
* Real-time sub-system
  --> Xenomai (Enable)
  --> Nucleus (Enable)
* Power management and ACPI options
  --> Run-time PM core functionality (Disable)
  --> ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) Support
      --> Processor (Disable)
  --> CPU Frequency scaling
      --> CPU Frequency scaling (Disable)
  --> CPU idle
      --> CPU idle PM support (Disable)
* Pocessor type and features
  --> Processor family
      --> Core 2/newer Xeon (if \"cat /proc/cpuinfo | grep family\" returns 6, set as Generic otherwise)
      --> SMT (Hyperthreading) scheduler support (Disable)
      --> Preemption Model
          --> Voluntary Kernel Preemption (Desktop)
 * Device Driver
  -->GPIO Support
      --> Intel EG20T PCH/LAPIS Semiconductor***(Disable)
  -->USB Support
      --> USB Gadget Support (Disable)
  -->stagging drivers
      --> Data Aquisation Support(comedi) (Disable)

编译内核

CONCURRENCY_LEVEL=$(nproc) make-kpkg --rootcmd fakeroot --initrd kernel_image kernel_headers

编译内核时间取决你的cpu。

安装内核

编译完成后，需要将编译好的内核的2个deb文件安装。

cd ..
sudo dpkg -i linux-*.deb

配置GRUB

sudo vim /etc/default/grub

然后修改如下：

GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_SAVEDEFAULT=true
GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash i915.i915_enable_rc6=0 i915.powersave=0 noapic xeno_nucleus.xenomai_gid=1234 xenomai.allowed_group=1234"
GRUB_CMDLINE_LINUX=""

更新grub重启

sudo update-grub
sudo reboot

安装xenomai

cd xenomai-2.6.5/
./configure
make -j$(nproc)
sudo make install

编译igh

安装依赖

在安装build-essential后，安装下面编译该程序的其他依赖。

sudo apt-get install autoconf autogen libtool

配置

然后进入etherlabmaster-code文件夹，执行./bootstrap，生成配置文件。

然后执行下面命令进行配置：

./configure --with-linux-dir=/usr/src/linux-headers-3.14.44-xenomai-2.6.5 --with-module-dir=/lib/modules/3.14.44-xenomai-2.6.5 --enable-generic --enable-rtdm --with-xenomai-dir=/usr/xenomai --enable-cycles --enable-hrtimer --enable-8139too=no --enable-r8169=yes  --with-r8169-kernel=3.14 --prefix=/usr/local/etherlab

~~其中/usr/src/linux-headers-4.4.0-28-generic为你想把ethercat驱动编译在那个内核版本，你当前系统运行的内核版本可以通过uname -a命令检测到。~~

编译安装

make #编译用户态的库
make modules #编译ethercat驱动
sudo su #登录root用户
make install #安装库文件
make modules_install #安装驱动

配置项

cd /etc
sudo mkdir sysconfig
sudo cp /usr/local/etherlab/etc/sysconfig/ethercat /etc/sysconfig
sudo cp /usr/local/etherlab/etc/init.d/ethercat /etc/init.d
sudo cp /usr/local/etherlab/etc/ethercat.conf /etc

然后使用ifconfig命令获取到网卡的mac地址，然后配置2个文件。

/etc/ethercat.conf
/etc/sysconfig/ethercat

你需要在上面2个文件中的MASTER0_DEVICE=后添加你的网卡的mac地址形如MASTER0_DEVICE="b8:ae:ed:7e:6e:66", 然后把DEVICE_MODULES=添加"generic"或r8169形如DEVICE_MODULES="generic"

然后执行sudo depmod命令。

运行

通过sudo /etc/init.d/ethercat start启动ethercat

通过sudo /etc/init.d/ethercat stop停止ethercat

通过sudo /etc/init.d/ethercat restart重新启动ethercat

配置用户态库和依赖

修改ethercat设备权限

cd /etc/udev/rules.d #进入udev rules文件夹
sudo vim 99-ethercat.rules #新建一个ethercat的rule文件

在99-ethercat.rules文件中添加下面内容

KERNEL=="EtherCAT[0-9]", MODE="0777"

保存后退出，然后执行sudo udevadm control --reload-rules 然后重启电脑。

配置库

将/usr/local/etherlab/include下的2个头文件放入/usr/local/include

将/usr/local/etherlab/lib下的libethercat.so.1.0.0放入/usr/local/lib

将/usr/local/etherlab/bin下的ethercat改名为ethercat-tool并放入/usr/local/bin

然后执行ldconfig 确保/usr/local/lib在系统的动态链接库路径里面。

配置cmake

使用sudo apt-get install cmake安装 cmake。

配置实时权限

sudo vim /etc/security/limits.conf

然后在该文件中添加

<username> hard rtprio 99

其中99为实时调度的优先级最大为139（139为调度程序本身的优先级）。保存后退出，然后重启电脑。在terminal查看ulimit -Hr是不是为99。

hanliumaozhi/ethercat_install