作为一个新人,如何学习嵌入式Linux?
????在學習嵌入式Linux之前。肯定要有C語言基礎。匯編基礎有沒有無所謂(就那么幾條匯編指令,用到了一看就會)。C語言要學到什么程度呢?越熟當然越好,不熟的話也要具備基本技能。比方寫一個數組排序、輸入數字求和什么的。學C語言唯一的方法是多敲代碼多練習,編譯出錯沒關系,自己去解決;運行出錯沒關系。自己去分析。曾經我是用VC來練習C語言的。常常去嘗試著寫一些C語言競賽的題目。
它們是純C、純數學、純邏輯的題目。不涉及界面這些東西。非常適合煅煉你的編程能力。
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????回到主題,首先我們要明確你的目的是什么,大概來說所謂嵌入式Linux能夠分為兩部分:底層系統、應用開發。
????假設你是想做應用開發,那么你去把C語言、JAVA、數據結構什么的學好吧。嵌入式應用開發和PC上的應用開發并沒有什么特別要注意的。或許你說在嵌入式上要做些優化,是的,要優化。可是未經優化的程序和PC上的程序開發沒什么區別。
另外,當你有能力去優化時。你已經不用來問這個問題了。詳細到某個樣例,比方說開發界面,在PC上我們用VC;在嵌入式Linux里或許我們用QT或許用Android,這個時候你應該去學學QT、Android的編程。
可是基礎還是C或JAVA。在此基礎上去熟悉它們的接口。
你學過VC的話,也是要花時間去了解那些類、控件的。
????假設你的目的是想學習底層系統,這是我的專長,倒是能夠說一點。
????在回答這個問題之前。我先回答:不少人問我。究竟是學驅動還是學應用?
????我僅僅能說憑興趣,而且驅動和應用并非截然分開的。
1.??我們說的驅動。事實上并不局限于硬件的操作。還有操作系統的原理、進程的休眠喚醒調度等概念。想寫出一個好的應用,想比較好的解決應用碰到的問題。這些知識你應該懂。
2.??做應用門檻低,特別是如今的ANDROID,純JAVA。做應用的發展路徑個人覺得就是業務純熟。比方在通信行業、IPTV行業、手機行業,你了解行業的需求。所以。當領導的人,多是做應用出身的。
3.??做驅動,事實上我不想稱為“做驅動”,而是想稱為“做底層系統”,做好了這是通殺各行業。
我工作幾年,做過手機、IPTV、會議電視。可是這些產品對我毫無區別。由于我僅僅做底層。他們的業務跟我沒關系。當應用出現故障。他們解決不了時,我就會從內核角度給他們出主意。給他們提供工具。做底層的發展方向,個人覺得是技術專家。
4.??事實上,做底層還是做應用,之間并沒有一個界線。有底層經驗,再去做應用。你會感覺非常踏實。有了業務經驗,你再了解一下底層,非常快就能夠組成一個團隊。
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????回到怎么學的問題上。
嵌入式Linux底層系統包括哪些東西?不要急。舉一個樣例你就知道了。
1.??電腦一開機,那些界面是誰顯示的?是BIOS,它做什么?一些自檢,然后從硬盤上讀入windows,并啟動它。
類似的,這個BIOS相應于嵌入式Linux里的bootloader。這個bootloader要去Flash上讀入Linux內核,并啟動它。
2.??啟動windows的目的是什么?當然是上網聊天什么的了。這些上網、聊天工具在哪?在C盤、D盤上。所以,?windows要先識別出C盤、D盤。在Linux下我們稱為根文件系統。
3.??windows能識別出C盤、D盤,那么肯定能讀寫硬盤才行。這涉及的東西稱為驅動程序。
當然不不過硬盤。還有網卡、USB等等。嵌入式Linux能從Flash上讀出并運行應用程序,肯定也得有Flash的驅動程序啊,當然也不不過Flash。
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????先講到這里吧,嵌入式LINUX里含有bootloader,?內核,?驅動程序、根文件系統這4大塊。
一、bootloader:
????它就是一個略微復雜的裸板程序。可是要把這裸板程序看懂寫好一點都不easy。Windows下好用的工具弱化了我們的編程能力。
????非常多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。
你能回答以下這幾個問題嗎?
1.??一上電,CPU從哪里取指令運行?
????答:一般從Flash上指令。
2.??可是Flash通常是僅僅能讀不能直接寫的。假設我用到全局變量。這些全局變量在哪里?
????答:全局變量應該在內存里。
3.??那么誰把全局變量放到內存里去?
????答:長期用ADS、KEIL的朋友,你能回答嗎?這須要"重定位"。在ADS或KEIL里,重定位的代碼是制作這些工具的公司幫你寫好了。你可曾去閱讀過?
4.??內存那么大。我怎么知道把"原來存在Flash上的內容"讀到內存的"哪個地址去"?
????答:這個地址用"鏈接腳本"決定。在ADS里有scatter文件。KEIL里也有類似的文件。可是,你去研究過嗎?
5.??你說重定位是把程序從Flash拷貝到內存。那么這個程序能夠讀Flash啊?
????答:是的,要能操作Flash。
當然不不過這些,還有設置時鐘讓系統執行得更快等等。
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????先自問自答到這里吧,bootloader這一個裸板程序,事實上有3部分要點:
1.??對硬件的操作
2.??對ARM體系處理器的了解
3.??程序的基本概念:重定位、棧、代碼段數據段BSS段什么的。
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????對硬件的操作。須要看原理圖、芯片手冊。這須要一定的硬件知識,不求你能設計硬件。可是至少能看懂;?不求能看懂模擬電路,可是要能看懂數字電路。
這方面的能力我是在學校里學到的,微機原理、數字電路這2本書(書名忘了)就足夠了。
可是我懷疑你有無耐心把這2本書看完。我不知道如今有沒有更快捷的書。想速成的話,就先放掉這塊吧。不懂就問GOOGLE、發貼。另外。芯片手冊是肯定要讀的,別去找中文的。就看英文的。開始是非常痛苦,以后就會發現那些語法、詞匯一旦熟悉后,讀不論什么芯片手冊都非常easy。
????對ARM體系處理器的了解,?看杜春蕾的《ARM體系架構與編程》吧,里面講有匯編指令,有異常模式、MMU等。也就這3塊內容須要你了解。
????程序的基本概念。王道當然是去看編譯原理了。可惜,這類書絕對是天書級別的。勸你若非超級天才還是別去看了。就看我寫的<嵌入式Linux應用開發全然手冊>和第1期視頻吧,別操心,不用花錢。照著視頻把硬件相關的實驗做了,這些概念就清楚了。我還沒有發現第2套講這些概念的書或視頻,同意我盲目吹噓一回。
????對于bootloader,我學習時是先看了<ARM體系架構與編程>。然后自己敲代碼把各個硬件的實驗都做了一遍。比方GPIO、時鐘、SDRAM、UART、NAND。
把它們都弄清楚了。組合在一起就非常easy看懂u-boot了。
????總結一下,看懂硬件原理圖、看芯片手冊,這須要你自己去找資料。剩下的,就按<嵌入式Linux應用開發全然手冊>和第1期視頻的章節文件夾去學習吧。
二、內核:
想速成的人,先跨過內核的學習,直接學習怎么寫驅動。想成為高手,內核必須深刻了解。注意。我說的是了解,我沒奢望去寫出一個內核。要對里面的調度機制、內存管理機制、文件管理機制等等有所了解。
????推薦兩本書:
1.??通讀<linux內核全然凝視>,請看薄的那本(浮燥的社會講求速度,?呵)。
2.??選讀<Linux內核情景分析>,?想了解哪一塊就讀哪一節。
三、驅動:
????驅動包括兩部分:硬件本身的操作、驅動程序的框架。又是硬件,還是要看得懂原理圖、讀得懂芯片手冊,多練吧。
????說到驅動框架。有一些書介紹一下。LDD3,即<Linux設備驅動>。老外寫的那本,里面介紹了不少概念,值得一讀。
可是,它的作用也就限于介紹概念了。我基本上是入門之前用它來熟悉一下概念。入門后就扔掉了。驅動方面比較全的介紹,應該是宋寶華的<linux設備驅動開發具體解釋>了,老實說我僅僅看過文件夾。有不少人說好,這里推薦一下。要想深入了解某一塊,<Linux內核情景分析>絕對是超5星級推薦。
你別指望把它讀完。1800多頁。上下兩冊呢。
我是某一塊不清楚時,就去翻一下它。
不論什么一部分,這書都能夠講上2、3百頁,很具體。而且是以某個目標來帶你分析內核源代碼。
它以linux?2.4為例,可是原理相通。相同適用于其他版本號的linux。
????把你手上的開發板所涉及的硬件,都去嘗試寫一個驅動吧。有問題就先"痛苦地思考",思考的過程中你會把非常多不相關的知識串聯起來。終于貫通。
四、根文件系統:
????大家有沒有想過以下這2個問題:
1.??對于Linux做出來的產品,有些用作監控、有些做手機、有些做平板。那么內核啟動后。掛載根文件系統后。應該啟動哪一個應用程序呢?
????答:內核不知道也無論應該啟動哪一個用戶程序。它僅僅啟動init這一個應用程序,它相應/sbin/init。顯然,這個應用程序就要讀取配置文件。依據配置文件去啟動用戶程序(監控、手冊界面、平板界面等等)。這個問題提示我們,文件系統的內容是有一些約定的,比方要有/sbin/init,要有配置文件。
2.??你寫的hello,world。程序,有沒有想過里面用到的printf是誰實現的?
????答:這個函數不是你實現的,是庫函數實現的。
它執行時。得找到庫。
這個問題提示我們。文件系統里還要有庫。
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????簡單的自問自答到這里,要想深入了解,能夠看一下busybox的init.c。就能夠知道init進程做的事情了。當然,也能夠看<嵌入式Linux應用開發全然手冊>里構建根文件系統那章。
????說一下我的學習經歷吧。
1.??我在學校時讀的是物理電子專業,事實上課程里沒有教怎么設計電路。僅僅是教了些電子電路方面的知識。PCB的設計是在實驗室里自學的,僅僅設計過2層板,如今忘記得差點兒相同了。可是保留了看原理圖、看芯片手冊的能力。
2.??選修了軟件學位。對軟件設計挺感興趣。可是也僅僅是學了C語言、數據庫而已。憑著興趣做了不少競賽題。沒能力去參加競賽。可是把C語言練得非常扎實。
3.??在實驗室、在第1家公司,就是設計些簡單的PCI卡。寫一下windows的驅動程序
4.??在第2家公司,用51單片機做車載電話,開始走上純軟件的道路。
5.??開始感到單片機的不足,辭職半年閉門學Linux,從red?hat怎么操作開始。
步驟就是先看<ARM體系架構與編程>。再自己寫裸板程序操作硬件,接著到分析u-boot。同一時候看<linux內核全然凝視>,對LINUX框架有所了解。在寫裸板時,建議各位加強對中斷的理解。內核就是用中斷來完畢各種功能的。
6.??分析完u-boot,就開始進行簡單的驅動編程了。這時候,能力還非常弱。
7.??開始去中興上班,工作2年。編寫各類驅動、解決各類問題(驅動問題、幫助定位應用問題),能力得到煅煉。
轉自國嵌老師文章
總結
以上是生活随笔為你收集整理的作为一个新人,如何学习嵌入式Linux?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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