ARM架构上的Linux系统驱动探索

"这篇文档主要介绍了ARM寄存器的组织，并概述了Linux系统驱动在ARM架构上的应用。ARM寄存器在不同模式下有所变化，特别是异常模式会使用特定的寄存器替代用户或系统模式下的寄存器。文档还讨论了Linux内核的发展和在ARM处理器上的移植情况，包括其在不同硬件平台上的广泛应用。此外，文章提到了Linux内核2.4版本的目录结构，以及理解Linux内核源码的挑战和内核编程的特点。" 在ARM架构中，寄存器是处理器执行指令和存储数据的关键组件。ARM处理器具有多种工作模式，如用户模式、系统模式和异常模式，每种模式都有对应的寄存器集。在异常模式下，为了处理中断和异常事件，特定的寄存器会被用来保存现场信息，这有助于快速恢复执行流程。 Linux作为一款开源操作系统，起初仅用于x86架构的个人计算机，但随着时间的推移，它已经成功地移植到多种处理器架构上，包括32位和64位的ARM处理器。ARMLinux项目促进了Linux内核在ARM架构上的优化和支持，如今，ARMLinux已被广泛应用于各种嵌入式设备和移动设备中。 Linux内核的目录结构按照功能模块进行划分，如`/arch`包含了针对不同架构的代码，`/drivers`包含了设备驱动程序，`/fs`处理文件系统，`/include`包含头文件等。在2.4.x版本的内核中，可以看到针对ARM架构的特定目录`/arch/arm`，这包含了与ARM处理器相关的代码实现。 理解Linux内核源码是一项艰巨的任务，因为它的规模庞大，包含了数十万甚至数百万行代码。内核编程要求遵循特定的规范和技巧，例如，Linux内核主要使用扩展的ANSI C（GNUC），并且必须用GCC编译。随着Linux内核和GCC的版本发展，它们之间的兼容性至关重要。在Linux 2.6内核中，推荐使用支持C99标准的GCC 3.3以上版本进行编译。 内核代码中的编程风格强调效率和可靠性，因此，开发者需要熟悉内核特定的宏、数据结构和编程约定。此外，内核代码还需要考虑到实时性、内存管理、中断处理等关键问题，这些都是编写应用程序时不需要考虑或处理得较少的方面。理解和掌握ARM寄存器组织及Linux系统驱动对于开发和调试基于ARM的Linux系统至关重要。