在讀者學習本章之前，最好擁有部分裸機程序基礎（如點亮LED、arm-linux-gcc、中斷等），初學者可以查看：ARM裸機加強版
本章使用的平台為TINY4412，移植等過程課查看之前的隨筆：TINY4412：移植uboot、內核和掛接網絡文件系統
本系列參考了宋寶華老師的《Linux設備驅動開發詳解：基於最新的Linux 4.0內核》以及韋東山老師的嵌入式驅動教程，在此向兩位老師表示衷心感謝
一、系統調用過程
Linux將存儲器和外設分為3個基礎大類：
1. 字符設備：如LED、按鍵
2. 塊設備：如磁盤
3. 網絡設備
對於用戶而言，它們都需要使用文件系統的操作接口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接口函數對應的函數
那么這兩個的對應和調用關系是什么樣的呢？
首先，接口函數會通過SWI實現從用戶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，用於區分用戶的不同操作，從而執行不同內核函數
讀者到這里可能會有一個疑問，為什么要通過SWI進入管理模式呢？
類比於Windows，有的時候我們會使用管理員身份運行程序，這樣的程序就會有更高的權利
操作系統之所以這么做，是為應用程序的運行創建良好的環境，保障每個程序都可以最大化利用硬件資源，防止非法程序破壞其它應用程序執行環境
為達目的，操作系統會將硬件的操作權限交給內核程序來管理，用戶程序不能隨意使用硬件，使用硬件（對硬件寄存器進行讀寫）時要先向操作系統發出請求，操作系統內核幫助用戶程序實現其操作，操作系統通過一組稱為系統調用的（System Call）的接口呈現給用戶，系統調用把應用程序的請求傳給內核，調用相應的內核函數完成所需的處理，將處理結果返回給應用程序
內核中的系統調用定義在arch/arm/kernel/calls.S
/* 0 */ CALL(sys_restart_syscall) CALL(sys_exit) CALL(sys_fork_wrapper) 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，為代碼段的偏移地址，可以看到sys_open()的偏移是5
#define CALL(x) .long x
那么內核是怎么知道調用哪個函數呢？
在EABI模式下，系統調用通過傳入的寄存器r7的值來判斷調用哪個函數
mov r7, #num @ num對應系統調用的某個函數 swi 0x0 @ 設置多少號軟中斷
原來的系統調用方式是這樣：
swi (#num | 0x900000) @ 0x900000是個magic值
這兩個選擇是由宏CONFIG_OABI_COMPAT（原來的調用方式）和CONFIG_AEABI（EABI）控制的
對於原來的調用方式，內核給出的處理是給它建立一個單獨的system call table，叫sys_oabi_call_table，這樣，兼容方式下就會有兩個system call table，以原來的調用方式的系統調用會執行old_syscall_table表中的函數指針，EABI方式的系統調用會用sys_call_table中的函數指針
總結起來就是，通過SWI指令和寄存器傳入參數，以查表方式找到對應的系統調用函數
下圖為內核中設備驅動的層次關系：
之后，如果我們想要控制LED的亮滅，由於LED屬於字符驅設備驅動，因此程序就會依次通過應用程序open() -> SWI -> 系統調用sys_open() -> VFS -> 驅動程序open() -> 硬件操作
下一章 2、點亮LED