ARM是什么:
ARM是Advanced RISC Machines的简写
RISC：精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer）嵌入式硬件可以分为三部分：
1、微处理器
2、外围电路
3、外部设备嵌入式的软件系统可分为四个层次：
1、板级支持包（BSP, Board Support Packet）
2、实时操作系统（RTOS, Real Time Operstion System）
3、应用编程接口（API, Application Programmable Interface）
4、应用程序根据结构和功能特点不同，嵌入式处理器可分为：
1、嵌入式微处理器（MPU, MicroProcessor Unit）
2、嵌入式微控制器（MCU, MicroController Unit）
3、嵌入式数字信号处理器（DSP, Digital Single Processor）
//4、片上系统SOC（System on Chip）简述MCU和DSP的区别：
MCU是微控制器，DSP是数字信号处理器
MCU相当于小型电脑，集成度高，偏重于控制
DSP是专用的信息处理器，处理速度快，偏重于信号处理ARM体系结构有哪几种工作状态？又有哪几种运行模式？其中哪些为特权模式？哪些为异常模式？并指出处理器在什么情况下进入相应模式？
工作状态：
第一种：ARM状态。处理器执行32位的字对齐的ARM指令
第二种：Thumb状态。处理器执行16位的半字对齐的Thumb指令
运行模式：
用户模式、管理模式、系统模式、快速中断模式、外部中断模式、数据访问终止模式、未定义指令终止模式。
在这7种运行模式中，除了用户模式外，其余6种为特权模式。
在这6种特权模式中，除了系统模式外，其它5种特权模式为异常模式。
程序正常执行的时候是在用户模式下，如果有异常发生，处理器会自动切换工作模式。ARM体系可以用两种方法存储字数据：
大端格式（Big Endian）：
数据的低字节存储在高地址中。
小端格式（Little Endian）：
数据的低字节存储在低地址中。ARM处理器寄存器组织：
共有37个寄存器，其中31个通用寄存器，6个状态寄存器嵌入式Linux系统移植：
嵌入式Linux系统移植主要由四大部分组成：
一、搭建交叉开发环境
二、BootLoader的选择和移植
三、kernel的配置、编译、和移植
四、根文件系统的制作Bootloader启动步骤：
stage1（汇编语言实现）
1、硬件设备初始化
2、为加载Bootloader的stage2准备RAM空间
3、复制Bootloader的stage2到RAM空间中
4、设置好堆栈，堆栈指针的设置是为执行C语言代码做好准备
5、跳转到stage2的C语言入口点
stage2（C语言实现）
1、初始化本阶段要使用到的硬件设备
2、检测系统内存映射
3、kernel映像和根文件映像从Flash上读到RAM空间中
4、为内核设置启动参数
5、调用内核ARM常用的Bootloader程序有哪些:
U-boot、Blob、ARMBoot、RedBoot、vivi。大多数Bootloader程序都包括两种不同的操作模式：
1、启动加载模式（Bootloading）
2、下载模式(Downloading)MakeFile文件的编写（使用了预定义变量）：
书本上：
CC=gcc
TARGET=All
OBJIECTS=m.o visit.o listen.o watch.o study.o play.o
$(TARGET):$(OBJIECTS)
$(CC) $^ -o m （$^规则中所以依赖的列表，以空格为分隔符）
*.o:*.c
$(CC) -c $< -o $@ （$<规则中的第一个依赖文件名 $@规则中的目标所对应的文件名）
clean:
rm *.o
简单的hello.c的Makefile文件：
all:hello.o
gcc helllo.o -o hello
hello.o:hello.c
gcc -c hello.c -o hello.o
clean:
rm *.omake和Makefile之间的关系：
make是一种命令，是根据Makefile文件的规则决定如何编译和连接程序或其他的动作。
makefile文件需要按照某种语法进行编写，文件中需要说明如何编译各个源文件并连接生成可执行文件，并要求定义源文件之间的依赖关系。
简单的说 makefile 就像批处理的脚本文件，里边写好了一些命令的集合，当运行 make 命令时 ，便会按着 makefile 提供的命令及顺序来完成编译。
#make
#make -f makefile文件名
-f 选项就是指定将哪个文件作为makefile文件。如果没有使用-f选项，标准版本make命令将首先在当前目录下找名字为makefile的文件，找不到会继续查找Makefile的文件。BusyBox工具的功能：
BusyBox工具用来精简基本用户命令和程序，它将数以百计的常用Unix/Linux命令集成到一个可执行文件中。Sqlite数据库运行环境：
1、库文件安装的目录：/usr/local/lib
2、可执行文件安装的目录：/usr/local/bin
3、头文件安装的目录：/usr/local/include
说明：
系统自动在哪个目录搜索库是由/etc/ld.so.conf文件决定的。
因此需修改/etc/ld.so.conf文件，在文件中添加上一行/usr/local/lib。
然后让文件内容生效，则要运行命令#/sbin/ldconfig。Sqlite数据库常用操作：
//创建数据库文件stu.db
#sqlite3 stu.db
//创建数据表student
sqlite>create table student(ID integer primary key, Name varchar(20),Age integer,Sex varchar(10))
//添加记录
sqlite>insert into student values(1001,'zhangsan',20,'female')
//查询操作
sqlite>select * from student
//查看数据库stu.db已经拥有的数据表
sqlite>.tables
//退出
sqlite>.quitSqlite数据库编程：
#include<stdio.h>
#include<sqlite3.h>
int main()
{
sqlite3 *db=NULL;
int rc;
char *Errormsg,*sql;
int nrow;
int ncol;
char **Result;
int i=0;
rc=sqlite3_open("stu.db",&db);
if(rc){
fprintf(stderr,"can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
sqlite3_close(db);
return 1;
}else
printf("open database successly!!!\n");
//创建学生student表
sql="create table student(ID integer primary key,Name varchar(20),Age integer,Sex varchar(10))";
sqlite3_exec(db,sql,0,0,&Errormsg);
//插入两条记录
sql="insert into student values(10001,'zhangsan',20,'female')";
sqlite3_exec(db,sql,0,0,&Errormsg);
sql="insert into student values(10002,'lisi',19,'male')";
sqlite3_exec(db,sql,0,0,&Errormsg);
//获得数据表
sql="select * from student";
sqlite3_get_table(db,sql,&Result,&nrow,&ncol,&Errormsg);
//输出行数与列数
printf("row=%d column=%d\n",nrow,ncol);
//输出结果，打印显示
printf("the result is:\n");
printf("-----------------------------------------\n");
for(i=0;i<(nrow+1)*ncol;i++){
printf("%20s",Result[i]);
if((i+1)%4 == 0) printf("\n");
}
sqlite3_free(Errormsg);
sqlite3_free_table(Result);
sqlite3_close(db);
return 0;
}驱动程序连接到内核的两种方法：
静态连接：将驱动程序源码保存在内核源码指定的位置，作为内核源码的一部分，然后重新编译内核，这时驱动程序被编译到内核映像文件之中。
动态连接：将驱动程序作为一个模块（module）单独编译，在需要它的时候再动态加载到内核，如果不需要它，又可以将它从内核中删除。设备驱动程序的功能：
1、对设备初始化和释放
2、数据传送
3、检测和处理设备出现的错误设备驱动程序的组成：
1、自动配置和初始化子程序
2、服务于I/O请求的子程序，又称为驱动程序的上半部分
3、中断服务子程序，又称为驱动程序的下半部分设备文件：
设备文件有时也称为设备节点，一般存在/dev目录下。正常情况下，/dev目录下的每一个设备文件对应一个设备（包括虚拟设备），设备文件的命名一般为“设备名+数字或字母”。设备文件创建方式：
自动创建：指驱动程序加载时，驱动程序内部调用了自动创建设备文件的函数，从而由内核完成设备文件的创建工作。
手动创建：指用户通过mknod命令来创建设备文件。简述设备文件、驱动程序、主设备号和次设备号之间的关系：
驱动程序加载到内核后会有一个主设备号。在linux内核中，主设备号标识设备对应的驱动程序，告诉linux内核使用哪一个驱动程序为该设备（也就是/dev下的设备文件）服务，而次设备号则用来标识具体且唯一的某个设备。简述字符设备驱动程序提供的常用入口点及各自的功能：
open入口点：对将要进行的I/O操作做好必要的准备工作，如清除缓冲区。
read入口点：当从设备上读取数据时，需要调用read子程序。
write入口点：当要向设备上读数据时，需要调用write子程序。
close入口点：当设备操作结束时，需要调用close子程序关闭设备。
ioctl入口点：主要用于对设备进行读之外的其它操作，比如配置设备，进入或退出某种操作模式。设备驱动模块化编程三个过程：
加载过程：当执行insmod命令加载驱动程序时，首先调用驱动程序中的入口函数module_init，该函数完成设备驱动的初始化工作。
向内核注册该设备，字符设备调用register_chrdev函数完成注册，块设备调用register_blkdev函数完成注册。
注册成功后，该设备将获得系统分配的主设备号、自定义的次设备号，并建立起与文件系统的关联。
系统调用过程：当驱动程序加载后，就一直等待应用进程来调用。应用程序可以利用设备文件对其进行操作，如调用open、read、write、ioctl和close等函数。
卸载过程：当执行rmmod命令卸载驱动程序时，则会调用驱动程序中的module_exit函数，该函数完成后回收相应的资源。
字符设备调用unregister_chrdev函数完成注销，块设备调用unregister_blkdev函数完成注销。设备驱动程序操作命令的使用方法：
1、lsmod命令 用于显示当前已加载的模块
#lnsmod
2、insmod命令 用于将驱动模块加载到操作系统内核
#insmod file_name
//如将数码管驱动程序（tube.o）加载到内核
#insmod tube.o
3、驱动程序加载时，如果系统支持设备文件系统，则系统会自动创建设备文件，否则需要手动创建。
#mknod dev/设备文件名 flag 主设备号 次设备号
//如手动创建设备文件
#mknod dev/tube c 240 0
说明：flag标志。b 标志表示这个特殊文件是面向块的设备（磁盘、软盘或磁带），c 标志表示这个特殊文件是面向字符的设备（其他设备）。
4、rmmod命令 用于将驱动模块从内核中删除
#rmmod module_name
//如将rube模块删除
#rmmod tube常用Linux命令的使用：
在实验箱上挂载SD卡：
#mkdir sdcard
#mount /dev/mmcblkp1 sdcard
将U盘挂接到Linux系统/mnt/usb目录上，可使用如下命令
#mount /dev/sda1 /mnt/usb
将当前目录下的ab.png更名为xyz.png
#mv ab.png xyz.png
将文本文件33.txt和44.txt两文件的内容合并到aa.txt文件中
#cat 33.txt 44.txt > aa.txt
在/root目录，查找第一个字符为h的文件。
#find /root -name h*.*
从普通用户切换到root用户,及从root用户切换回普通用户
$su root
#exit常用汇编指令：
ARM指令代码格式：
<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>{<OP2>}
格式中<>的内容必不可少，{}中的内容可省略
<opcode>是操作码，如ADD表示算数加法
{<cond>}表示指令执行的条件域，如EQ、NE等。
{S}决定指令的执行结果是否影响CPSR的值，使用该后缀则指令执行的结果影响CPSR的值，否则不影响。
<Rd>表示目的寄存器
<Rn>表示第一个操作数，为寄存器
<op2>表示第二个操作数，可以是立即数、寄存器或寄存器移位操作数。
数据处理指令：
1、ADD 加法
指令格式： ADD{cond}{S} Rd,Rn,op2 （op2可以是寄存器、立即数或被移位的寄存器）
功能： Rd=Rn +op2 将Rn的值与操作数op2相加，结果存放到目的寄存器Rd中。
示例： ADD R0,R1,R2 R0=R1+R2
ADD R0,R1,#256 R0=R1+256
ADD R0,R2,R3,LSL#1 R0=R2+(R3<<1)
2、SUB 减法
指令格式：SUB{cond}{S} Rd,Rn,op2 （op2同上）
功能： Rd=Rn -op2 将Rn的值与操作数op2相减，结果存放到目的寄存器Rd中。
示例： SUB R0,R1,R2 R0=R1-R2
SUB R0,R1,#256 R0=R1-256
SUB R0,R2,R3,LSL#1 R0=R2-(R3<<1)
3、BIC 位清除
指令格式： BIC{cond}{S} Rd,Rn,op2 （op2同上）
功能： Rd=Rn AND (!op2) 将Rn 的值与操作数op2 的反码按位逻辑”与”，结果存放到目的寄存器Rd 中。
示例： BIC R0,R0,#0x0F 将R0最低4位清零，其余位不变。
BIC R9,R8,＃0xFF00 将R8中8～15位清零, 其余位不变。
4、EOR 逻辑异或
指令格式：EOR{cond}{S} Rd,Rn,op2 （op2同上）
功能： Rd=Rn EOR op2 将Rn的值与操作数op2进行异或，结果存放到目的寄存器Rd 中。
5、MOV 移动
指令格式：MOV{cond}{S} Rn,op1 （op1可以是寄存器、立即数或被移位的寄存器）
功能： Rd=op1 数据传送
示例： MOV R2,R0 R0的值送给R2
MOV R0, R0, LSL#3 R0 = (R0<<3)
6、CMP 比较
指令格式： CMP{cond} Rn,op1 （op1为寄存器或立即数）
功能： Rn-op1 将Rn的值与op1比较
示例： CMP R1, R2 比较R1和R2的值
CMP R1,＃1000 R1的值和1000比较
加载/储存指令：
1、LDR 加载字数据指令
指令格式：LDR{cond}Rd,addr
功能： Rd<--[addr]
示例： LDR R0,[R1] 将存储器地址为R1的字节数据读入寄存器R0中
LDR R1,[R0,R2] 将R0+R2地址的数据读出，保存到R1中（R0的值不变）
LDR R1,[R0,R2,LSL #2] 将R0+R2×4地址处的数据读出，保存到R1中（R0、R2的值不变）
2、STR 存储字数据指令
指令格式： STR{cond}Rd,addr
功能： [addr]<--Rd
示例： STR R0,[R1] 将寄存器R0中的字节写入地址为R1的存储器中
3、LDM 多寄存器加载指令
指令格式： LDM{cond}{mode}Rn(!),reglist
功能： reglist<--[Rn……]
4、STM 多寄存器存储指令
指令格式： STMM{cond}{mode}Rn(!),reglist
功能： [Rn……]<--reglist
说明：
LDM/STM 的主要用途有现场保护、数据复制和参数传递等。
其模式有 8 种，其中前面 4 种用于数据块的传输，后面4种是堆栈操作，如下所示。
（1）IA：每次传送后地址加 4。 （2）IB：每次传送前地址加 4。 （3）DA：每次传送后地址减 4。 （4）DB：每次传送前地址减 4。
（5）FD：满递减堆栈。 （6）ED：空递增堆栈。 （7）FA：满递增堆栈。 （8）EA：空递增堆栈
协处理器指令：
coproc:协处理器名，标准名为Pn,n为1~15
opcode1：协处理器的特定操作码
CRd：作为目标寄存的协处理器寄存器
CRn: 存放第1个操作数的协处理器寄存器
CRm: 存放第2个操作数的协处理器寄存器
opcode2：可选的协处理器的特定操作码
1、ARM寄存器到协处理器寄存器的数据传送（MCR）
格式：MCR{cond} coproc,opcode1,CRd,CRn,CRm(,opcode2)
举例：MCR P5,2，R7,C1,C2
2、协处理器寄存器到ARM寄存器的数据传送（MRC）
格式：MRC{cond} coproc,opcode1,CRd,CRn,CRm(,opcode2)
举例：MRC P5,2，R7,C1,C2课本上ADC驱动程序的框架：
S3c2410_adc_open() {…..}
S3c2410_adc_read() {…..}
S3c2410_adc_write() {…..}
S3c2410_adc_release() {…..}
static struct file_operations s3c2410_fops = {
open: s3c2410_adc_open,
read: s3c2410_adc_read,
write: s3c2410_adc_write,
release: s3c2410_adc_release,
};
S3c2410_adc_init() {…..}
module_init(S3c2410_adc_init);
S3c2410_adc_exit() {…..}
module_exit(S3c2410_adc_exit);
解读：
安装驱动程序时，即执行insmod adc.o时，会运行该函数S3c2410_adc_init() {…..}
可以用lsmod来查看执行insmod adc.o后，生成一个名为adc的模块驱动程序
卸载驱动程序时，即执行rmmod adc时，会运行该函数S3c2410_adc_exit() {…..}LINUX设备驱动模型之基于设备数的platform(平台)总线：
Linux设备驱动模型为了保持设备驱动的统一性而虚拟出来的总线
platform总线管理：
两个结构体platform_device和platform_driver
1、把硬件设备添加到设备数
xxx_platfrom@xxxxx{
compatible = "company_name, device_name";
reg = <0x11000c40 1>,<0x11000c20 1>;
};
2、更改驱动程序中的加载入口
不需要再使用字符设备的3大模块, 改为:
module_platform_driver(xxx_platform_driver); //入口声明
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); //模块许可声明
从入口声明的xxx_platform_driver结构体找到驱动的加载/卸载
struct platform_driver xxx_platform_driver{
.driver = {
.name = "driver_name",
.owner = THIS_MODULE,
.of_match_table = of_match_ptr(xxx_dt_of_matches),
},
.probe = xxx_init,
.remove = xxx_exit,
};
说明：
（1）结构体提供的.probe, .remove对应的函数，就是模块加载/卸载的入口；
（2）.of_match_table就是内核在设备驱动加载时查找的设备驱动表（这里表名字xxx_dt_of_matches)
static const struct of_device_id xxx_dt_of_matches[] = {
{ .compatible = "company_name,device_name"},
};
3、驱动程序的修改
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