1 驅動基礎

在讀者學習本章之前，最好擁有部分裸機程式基礎（如點亮led、arm-linux-gcc、中斷等），初學者可以檢視：arm裸機加強版

linux將儲存器和外設分為3個基礎大類：

1. 字元裝置：如led、按鍵

2. 塊裝置：如磁碟

3. 網路裝置

對於使用者而言，它們都需要使用檔案系統的操作介面open()、read()、write()和close()進行訪問

對於驅動而言，我們需要完成的是操作介面函式對應的函式

那麼這兩個的對應和呼叫關係是什麼樣的呢？

首先，介面函式會通過swi實現從使用者模式變換到管理模式

swi指令格式如下：

cond：執行指令的條件

immed_24：24位整數，

用於區分使用者的不同操作，從而執行不同核心函式

讀者到這裡可能會有乙個疑問，為什麼要通過swi進入管理模式呢？

模擬於windows，有的時候我們會使用管理員身份執行程式，這樣的程式就會有更高的權利

作業系統之所以這麼做，是為應用程式的執行建立良好的環境，保障每個程式都可以最大化利用硬體資源，防止非法程式破壞其它應用程式執行環境

為達目的，作業系統會將硬體的操作許可權交給核心程式來管理，使用者程式不能隨意使用硬體，使用硬體（對硬體暫存器進行讀寫）時要先向作業系統發出請求，作業系統核心幫助使用者程式實現其操作，作業系統通過一組稱為系統呼叫的（system call）的介面呈現給使用者，系統呼叫把應用程式的請求傳給核心，呼叫相應的核心函式完成所需的處理，將處理結果返回給應用程式

核心中的系統呼叫定義在arch/arm/kernel/calls.s

/*
0 */
call(sys_restart_syscall)
call(sys_exit)
call(sys_read)
call(sys_write)
/*5 
*/call(sys_open)
call(sys_close)
.../*
375 
*/call(sys_setns)
call(sys_process_vm_readv)
call(sys_process_vm_writev)

其中call的定義如下，為**段的偏移位址，可以看到sys_open()的偏移是5

#define call(x) .long x

那麼核心是怎麼知道呼叫哪個函式呢？

在eabi模式下，系統呼叫通過傳入的暫存器r7的值來判斷呼叫哪個函式

mov r7, #num @ num對應系統呼叫的某個函式

swi

0x0 @ 設定多少號軟中斷

原來的系統呼叫方式是這樣：

swi (#num | 0x900000)         @ 0x900000是個magic值

這兩個選擇是由巨集config_oabi_compat（原來的呼叫方式）和config_aeabi（eabi）控制的

對於原來的呼叫方式，核心給出的處理是給它建立乙個單獨的system call table，叫sys_oabi_call_table，這樣，相容方式下就會有兩個system call table，以原來的呼叫方式的系統呼叫會執行old_syscall_table表中的函式指標，eabi方式的系統呼叫會用sys_call_table中的函式指標

總結起來就是，通過swi指令和暫存器傳入引數，以查表方式找到對應的系統呼叫函式

下圖為核心中裝置驅動的層次關係：

之後，如果我們想要控制led的亮滅，由於led屬於字元驅裝置驅動，因此程式就會依次通過應用程式open() -> swi -> 系統呼叫sys_open() -> vfs -> 驅動程式open() -> 硬體操作

下一章 2、點亮led

1 驅動基礎

1 裝置驅動基礎

Linux驅動基礎開發1

驅動開發（1）基礎知識

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驅動開發（1）基礎知識

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