ARM驱动程序设计：裸机与Linux下的中断处理

本文主要讨论的是驱动程序设计中的取指异常中断服务程序，特别是针对ARM处理器的裸机和基于Linux操作系统的底层驱动设计。 在驱动程序设计中，有两类主要的设计方法： 1. 裸机底层驱动设计：在没有操作系统的情况下，直接在ARM处理器上进行软件开发。在这种情况下，BootLoader通常是自定义的简单启动代码加载程序，如U-Boot下的各种设备驱动（如网卡、串口、LCD驱动）。开发过程中，需要在ARM的软件集成开发环境中编写、编译和调试代码，然后将程序烧录到Flash中运行。CPU初始化和中断处理是关键部分，复位向量表也需要特别注意。 2. 基于Linux操作系统的底层驱动设计：在这种设计中，驱动程序需要与Linux内核接口交互，遵循Linux驱动模型，提供设备的打开、关闭、读写等操作。 复位向量表是处理ARM处理器异常的关键，它位于内存的起始地址0x00000000，包含跳转指令，用于在发生异常时跳转到相应的中断服务例程。在32位ARM系统中，中断向量通常包含分支指令（如B指令）或PC寄存器加载指令（如LDR PC指令）来跳转到服务例程。LDR指令在不能直接加载32位常数的情况下，通过从内存中读取数据来实现较远距离的跳转。 取指异常中断服务程序（_INT_Prefetch_Abort）是一个示例，展示了如何处理取指异常。在这个例子中，当发生取指异常时，程序会移动LR寄存器的值到r0，并跳转到_INT_Prefetch_Abort服务程序。这里的LR寄存器通常保存了返回地址，而B指令则无条件地跳转到服务程序的入口。 在裸机驱动设计中，由于没有操作系统支持，中断处理和异常处理的实现更为直接，需要手动设置和管理中断向量表。而在Linux驱动中，这些工作由内核处理，驱动开发者只需关注设备驱动的核心功能实现。 驱动程序设计涉及到硬件交互、中断处理、异常处理以及与操作系统的接口。对于ARM平台，理解其处理器模式、异常处理机制以及如何构建和管理中断向量表是至关重要的。