Linux ARM SoC移植与底层驱动详解

"本文主要探讨了Linux在ARM体系结构下的芯片级移植与底层驱动开发，涉及到了关键的硬件支撑如定时器、中断控制器、SMP多核启动、CPU热插拔，以及GPIO、clock、pinctrl和DMA的驱动实现。在Linux 3.7内核版本中，这些组件已经得到了良好的层次化和架构设计。文中还提到了社区为解决不同SoC之间底层驱动不一致问题所做出的努力，包括新的pinctrl驱动架构、commonclk框架和统一的DMA架构。" 在Linux操作系统移植到一个新的ARM System-on-Chip (SoC)平台时，开发者需要关注多个底层硬件的支持。首先，定时器节拍是调度机制的基础，确保时间片分配和定时器功能的正常运作。中断控制器的驱动则使内核能使用标准的中断处理API，简化了代码的编写。SMP (Symmetric MultiProcessing)启动支持则是为了启动SoC中的多个CPU核心，实现并行处理。CPU热插拔允许系统在运行时动态添加或移除CPU，提高了系统的灵活性。 在GPIO (General-Purpose Input/Output)、clock、pinctrl和DMA (Direct Memory Access)驱动方面，早期的Linux内核存在一定的混乱，每个SoC往往需要大量定制代码。为了解决这个问题，社区进行了以下改进： 1. pinctrl驱动架构由ST-Ericsson的Linus Walleij提出，引入了`drivers/pinctrl`目录，将SoC的引脚复用功能标准化，减少了重复代码。 2. commonclk框架由TI的Mike Turquette设计，通过`clk_register`和`clk_register_clkdev`等函数，使得SoC的时钟源注册和设备关联更加统一，所有clock驱动都迁移至`drivers/clk`目录。 3. 推荐所有SoC采用dmaengine架构来实现DMA驱动，提供了一套通用的接口，便于跨平台的兼容性。 这些改进大大提升了Linux内核在ARM平台上的可移植性和驱动一致性，减少了SoC厂商的开发负担，并提高了整个生态系统的效率。随着这些架构的成熟，Linux在ARM硬件上的适应性变得更加强大，为各种嵌入式和物联网应用提供了坚实的基础。