嵌入式Linux开发复习：GCC编译过程与ARM寄存器详解

"嵌入式系统与Linux开发的期末复习资料，主要涵盖了NUG交叉编译工具GCC的编译过程以及ARM架构中的寄存器体系和寻址方式。" 嵌入式系统和Linux开发在物联网工程领域中扮演着重要角色。在期末复习时，理解这些基础知识至关重要。NUG交叉编译工具GCC是开发过程中不可或缺的部分，它由预处理器cpp、编译器前端gcc/g++、汇编器as和连接器ld/ar组成。一个完整的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段，每个阶段都对应着代码转换的不同步骤。 在ARM架构中，寄存器的组织和使用是理解其工作原理的基础。共有37个寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。通用寄存器R0-R15分为两类：未分组寄存器和分组寄存器。R8-R12有两组，一组用于FIQ模式，另一组用于其他模式。R13作为堆栈指针寄存器（SP），R14作为链接寄存器（LR）存储子程序返回地址，而R15则是程序计数器（PC），始终指向当前执行的指令地址。 程序状态寄存器（PSR）分为CPSR和SPSR，前者在任何模式下可访问，后者则在异常模式下访问。PSR包含5个状态标志（N、Z、C、V和Q）以及4个控制标志（I、F、T和M[4:0]）。控制标志用于管理中断、选择处理器状态（如 Thumb 或 ARM 模式）以及确定运行模式。状态标志则反映了运算结果的状态，如是否产生溢出或进位。 在ARM指令集架构中，寻址方式多样，包括立即数寻址、寄存器寻址和寄存器移位寻址等。立即数寻址直接使用常数值，如MOVR0, #0x55将0x55赋值给R0。寄存器寻址通过两个或更多寄存器进行操作，如ADDR0, R1, R2将R1和R2相加的结果存入R0。寄存器移位寻址则涉及寄存器内容的位移操作，如ADDR0, R1, R2, ROR #5，R0的值等于R1的值右移5位后与R2相加。 了解这些基本概念对于深入学习嵌入式系统开发和Linux驱动编写至关重要。掌握GCC编译工具的使用，理解ARM架构的寄存器工作原理以及熟悉各种寻址方式，能够帮助开发者更有效地调试和优化代码，从而在期末考试中取得优异成绩，并在实际项目中应用自如。