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51單片機(jī)我們?cè)诖髮W(xué)都學(xué)過，51也是我們一個(gè)嵌入式接觸的第一個(gè)處理器，它的結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜。我們學(xué)習(xí)51單片機(jī)，我們可以清楚的說出51單片機(jī)中的資源，累加器A和B，程序狀態(tài)寄存器，程序計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，r0-r7工作寄存器等等，其實(shí)arm處理器也可以說是一個(gè)單片機(jī)，只不過它的速度更快，寄存器更多了些，位數(shù)多了些（32位），分了幾種工作模式，指令多了些等等，不過只要我們有51的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)arm并不是很困難的事情。 不過我們學(xué)習(xí)arm不能在像學(xué)習(xí)51單片機(jī)那樣，希望把所有的東西都知道，弄清楚里面的結(jié)構(gòu)，這個(gè)是不可能的，也是完全沒有必要的。我們學(xué)習(xí)arm處理器要學(xué)習(xí)與應(yīng)用相關(guān)的部分。官方給出的芯片手冊(cè)是一個(gè)工具，而不是教材，我們沒有哪個(gè)工程師能夠把那個(gè)一千多頁(yè)的文檔從頭到尾的看一遍，三星在寫手冊(cè)的時(shí)候也有偷工減料的地方，比如6410的有些部分就是直接拿2440的手冊(cè)中的。我們用到哪一部分，我們?cè)偃ゲ橄鄳?yīng)的部分就可以了。Arm芯片手冊(cè)中關(guān)于芯片的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的使用說明說的很詳細(xì)，以前寫過關(guān)于裸機(jī)LED的小程序，那個(gè)小程序只是一個(gè)簡(jiǎn)單的GPIO的操作，不過對(duì)于剛?cè)腴T的初學(xué)者來說，這個(gè)小程序能讓我們大概的了解arm芯片。還有那個(gè)led的程序運(yùn)行是有前提的，arm運(yùn)行之前要先初始化，上次我們直接是在啟動(dòng)uboot啟動(dòng)后運(yùn)行的我們的led程序，uboot把做了初始化的工作。 學(xué)習(xí)arm和學(xué)習(xí)51系列的基本內(nèi)容相同，arm的基本內(nèi)容主要包括中斷響應(yīng)過程，arm指令集，存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)，并沒有比51更多多的內(nèi)容，從這幾方面去學(xué)習(xí)arm，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)arm并不是很困難的事。我們不要把arm想的太復(fù)雜，太神秘，就像我們沒有接觸單片機(jī)之前，我們并不知道什么是單片機(jī)，也不知道單片機(jī)能做什么，當(dāng)我們學(xué)完之后，我們感覺其實(shí)也沒什么難的。Arm也是一樣的，我建議初學(xué)者買本關(guān)于arm入門的書，從頭看一遍有個(gè)系統(tǒng)的掌握。我給大家推薦一本《從51到ARM—32位嵌入式系統(tǒng)入門》北京航空航天大學(xué)出版社出版的。這本書是我在大學(xué)的時(shí)候接觸到的第一本arm的書，這本書講的很基礎(chǔ)，引領(lǐng)我們從51過渡到ARM,很多的地方都是講51和ARM的對(duì)比，讓我們看完之后，感覺arm就是一個(gè)“超級(jí)”的51。建議關(guān)于匯編的指令部分先可以不看，因?yàn)槟莻�(gè)很長(zhǎng)，也不好記，而且日后工作也不怎么用。只有我們?cè)谝浦才cCPU直接打交道的時(shí)候才用的著。 先看一下百度百科是怎么定義操作系統(tǒng)的，操作系統(tǒng)（Operating System，簡(jiǎn)稱OS）是管理電腦硬件與軟件資源的程序，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。操作系統(tǒng)是控制其他程序運(yùn)行，管理系統(tǒng)資源并為用戶提供操作界面的系統(tǒng)軟件的集合。操作系統(tǒng)身負(fù)諸如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。如果我們想學(xué)操作系統(tǒng)，關(guān)于操作系統(tǒng)很多我前輩都推薦我們先學(xué)ucos，可以說麻雀雖小五臟俱全，代碼量少，不過里面的基本的機(jī)制還是都有的。 我們沒有必要學(xué)習(xí)arm中的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，我們大概了解arm的體系結(jié)構(gòu)就可以了，就像學(xué)習(xí)51的時(shí)候用C語(yǔ)言編程，也不知道是怎么生成的二進(jìn)制可執(zhí)行的文件的。我們想玩操作系統(tǒng)也可不太關(guān)心arm結(jié)構(gòu)，編譯器會(huì)幫助我們完成這個(gè)復(fù)雜的工作。 操作系統(tǒng)一定意義上也可以看作是一個(gè)軟件，只不過這個(gè)軟件管理我們的資源，調(diào)度任務(wù)，管理內(nèi)存，管理中斷等。Linux是一個(gè)多任務(wù)，多用戶的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，一臺(tái)linux機(jī)器可以同時(shí)運(yùn)行不同用戶的多個(gè)任務(wù)，一個(gè)cpu怎么來實(shí)現(xiàn)呢？我們可以聽歌的同時(shí)也可以瀏覽網(wǎng)頁(yè)，而另一個(gè)人可能也在通過網(wǎng)絡(luò)登錄這臺(tái)機(jī)器做著自己的開發(fā)工作。這就是操作系統(tǒng)要做的。把每個(gè)任務(wù)分成時(shí)間片，輪換著讓cpu去執(zhí)行，只不過這個(gè)速度太快了，以至于我們認(rèn)為我們的任務(wù)同時(shí)在運(yùn)行。我們可以把linux想成是一個(gè)“大管家”，管理著資源任務(wù)。初學(xué)者先不要想linux內(nèi)部究竟是怎么管理的，內(nèi)部是怎么樣的結(jié)構(gòu)，也不要一開始就拿一本linux內(nèi)核詳解來看，整天翻著天書，看不到100頁(yè)就看不下去了。由淺入深，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，慢慢的我們就會(huì)知道什么是linux了，時(shí)機(jī)到了，不用怎么去看就已經(jīng)很明了了。 學(xué)習(xí)嵌入式linux編程，我們接觸到的大多是linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編程。說了半天沒有頭緒的東西，還是來點(diǎn)實(shí)際的東西。今天我就給大家簡(jiǎn)單的分析一下飛凌的led驅(qū)動(dòng)程序，有了我們前面led的裸機(jī)的程序的基礎(chǔ)，這個(gè)led的驅(qū)動(dòng)也就簡(jiǎn)單多了。 大家最好是看一下linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一書的前六章，這樣不會(huì)對(duì)linux中的led中的一些函數(shù)太陌生。首先要對(duì)linux的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架有一個(gè)大概的了解。 打開linux的源碼目錄，找到drivers/char/s3c6410-led.c 
打開看一下源碼，飛凌的這個(gè)led驅(qū)動(dòng)程序可以運(yùn)行，不過不太好，我改了一個(gè)小地方，我也看了友善的led的程序，兩者如出一轍，不知道是誰(shuí)copy誰(shuí)的。大家有興趣的可以看一下，ioctl中的switch語(yǔ)句，已經(jīng)有了switch為什么還要在里面用if語(yǔ)句呢，看來高手也有犯小錯(cuò)誤的時(shí)候。主要起控制led燈亮滅的是這個(gè)函數(shù)。 static long s3c6410_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)//控制函數(shù) { if (arg > 4){//因?yàn)橹挥兴膫�(gè)led燈，如果大于四就返回一個(gè)錯(cuò)誤 return -EINVAL; } switch(cmd) { //根據(jù)命令來設(shè)置亮滅 unsigned tmp; tmp = readl(S3C64XX_GPMDAT); case 0: //打開 tmp &= (~(1< break; case 1: //關(guān)閉 tmp |= (1< break; default: return -EINVAL; writel(tmp,S3C64XX_GPMDAT);//數(shù)據(jù)寫回寄存器 printk (DEVICE_NAME": %d %d\n", arg, cmd); return 0; } } 代碼中有簡(jiǎn)單的注釋，這里就不多說，我們?cè)趺磥頊y(cè)試我們的驅(qū)動(dòng)可以用了呢？ 我們寫一個(gè)測(cè)試程序來看一下。 寫一個(gè)流水燈吧，源碼發(fā)給大家。 在linux下編譯執(zhí)行
就可以生成ledtest，注意如果把arm-linux-gcc的路徑加到PATH環(huán)境變量中去，否則會(huì)出現(xiàn)找到不命令的錯(cuò)誤。 把ledtest通過串口發(fā)到開發(fā)板中，因?yàn)闆]有執(zhí)行權(quán)限，先運(yùn)行chmod 777 ledtest 然后再./ledtest
就可以看到流水燈閃動(dòng)了。
由于閃動(dòng)的有點(diǎn)快，手機(jī)拍下來顯示成兩個(gè)亮了。其實(shí)是閃動(dòng)的。 還有再給大家說一下怎么來把led驅(qū)動(dòng)加到內(nèi)核中呢，linux的編譯用的是makefile管理的，初學(xué)者對(duì)于makefile的基本結(jié)構(gòu)要知道一些，不用把整個(gè)makefile的文檔都看一遍，但也要把知道大概, makefile的格式規(guī)則是這樣的 target : prerequisites command 我們打開char目錄下的makefie看一下，
這一行是把led的驅(qū)動(dòng)加入內(nèi)核的關(guān)鍵，而我們?cè)诰幾g的時(shí)候要配置是加入內(nèi)核還是編譯成模塊呢，我們運(yùn)行make menuconfig的時(shí)候是怎么出現(xiàn)的配置的呢？這個(gè)要看我們的Kconfig文件
這個(gè)里面的FORLINX6410_LEDS和前面的Makefile中的文件
進(jìn)入到Device DriversàCharacter devices找到LedS driver forlinx6410
我們選上這一項(xiàng)就是編譯進(jìn)內(nèi)核，如果是M，就是要編譯成模塊，可以動(dòng)態(tài)加載，如果是空就是不編譯。Make menuconfig的時(shí)候就是如何剪裁操作系統(tǒng)了，我們可以把不需要的或者沒有必要的驅(qū)動(dòng)不選上，重新編譯，就可以得到自己剪裁過的內(nèi)核了 驅(qū)動(dòng)大體就是這樣加入到內(nèi)核的。不過這只是個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)，復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)也有點(diǎn)復(fù)雜，這里不介紹。 移植內(nèi)核的過程有點(diǎn)復(fù)雜，不可能一兩句說的清楚，大體的步驟就是先移植與arm體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分，先讓linux在平臺(tái)上跑起來，先移植nand驅(qū)動(dòng)和串口驅(qū)動(dòng)，這樣我們可以從串口查看調(diào)試信息，以便我們進(jìn)行其它驅(qū)動(dòng)的移植，然后再移植各個(gè)相關(guān)的驅(qū)動(dòng)。與6410相關(guān)的內(nèi)核代碼在源代碼的arch/arm/mach-s3c64xx/文件夾下。驅(qū)動(dòng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)都在drivers目錄下，char目錄下是字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，block目錄下是塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等等，我們只要一看名字應(yīng)該都知道大概是什么驅(qū)動(dòng)。我們初學(xué)者大多接觸的是字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)。 對(duì)于初學(xué)者不要有太多的憂慮，不要想我不是這個(gè)專業(yè)的，很多都不會(huì)，本人大學(xué)學(xué)的是電子信息工程，和嵌入式也沒有太大的關(guān)系，操作系統(tǒng)不懂，arm結(jié)構(gòu)不明白，我們可以慢慢學(xué)，沒有誰(shuí)一下子就把能把操作系統(tǒng)或者是arm說清楚的，我們多接觸，一天會(huì)一點(diǎn)，不會(huì)想一口吃個(gè)胖子，嵌入式講內(nèi)功的，其實(shí)前邊我和大家說，這個(gè)可以不用全會(huì)，那個(gè)不必全知道，是個(gè)讓大家不至于一學(xué)嵌入式就被困難嚇回去的做法，我是想讓大家在盡短的時(shí)間內(nèi)了解嵌入式的全貌，知識(shí)還是越多越好的。 |
