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隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在嵌入式系統(tǒng)中，Linux操作系統(tǒng)表現(xiàn)出了出色的性能、靈活性和可靠性。因此，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者開(kāi)始將Linux操作系統(tǒng)部署到自己的嵌入式應(yīng)用中。但是，相對(duì)于傳統(tǒng)的嵌入式開(kāi)發(fā)，嵌入式Linux在入門(mén)階段存在較大的難點(diǎn)。本文將探究嵌入式Linux的難入門(mén)原因以及解決方案。
一、難入門(mén)的原因
1.復(fù)雜的開(kāi)發(fā)環(huán)境
嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜，需要具備Linux操作系統(tǒng)、交叉編譯工具鏈、調(diào)試工具、本地環(huán)境等多方面技能。另外，開(kāi)發(fā)者需要對(duì)系統(tǒng)底層的硬件驅(qū)動(dòng)和中間件有一定的了解和掌握。這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
2.缺乏硬件平臺(tái)
在進(jìn)行嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的時(shí)候，需要一個(gè)硬件平臺(tái)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和調(diào)試。然而，硬件平臺(tái)的價(jià)格較高且很難搭建，因此很多開(kāi)發(fā)者只能在虛擬環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這會(huì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)效率低下，并且無(wú)法測(cè)試硬件相關(guān)功能。
3.學(xué)習(xí)曲線陡峭
Linux操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線陡峭，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)掌握，對(duì)于初學(xué)者而言可能會(huì)產(chǎn)生挫敗感。此外，嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)需要一定的硬件知識(shí)和底層編程能力，這對(duì)于純軟件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
二、解決方案
1.提供簡(jiǎn)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境
為了解決嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境復(fù)雜的問(wèn)題，可以使用類(lèi)似于Docker的虛擬化技術(shù)來(lái)讓開(kāi)發(fā)者快速搭建環(huán)境。同時(shí)，可以使用科學(xué)的開(kāi)發(fā)工具和調(diào)試工具來(lái)提高開(kāi)發(fā)效率，如使用J-Link等硬件工具來(lái)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)。
2.使用開(kāi)發(fā)板
開(kāi)發(fā)板是嵌入式開(kāi)發(fā)者手中不可或缺的工具。使用開(kāi)發(fā)板可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和測(cè)試，并且能夠快速驗(yàn)證功能。在現(xiàn)在市場(chǎng)上，很多針對(duì)嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)板也越來(lái)越便宜和簡(jiǎn)單化，給開(kāi)發(fā)者提供了更加友好的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。
3.選擇合適的學(xué)習(xí)路線和學(xué)習(xí)方法
針對(duì)嵌入式Linux的學(xué)習(xí)，可以選擇合適的學(xué)習(xí)路線和方法?？梢赃x擇網(wǎng)上的開(kāi)源教程和教學(xué)視頻、購(gòu)買(mǎi)相關(guān)書(shū)籍等多種學(xué)習(xí)方式。同時(shí)，也可以按照類(lèi)似于Coursera等網(wǎng)站的模式，提供在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，結(jié)合視頻、文檔和互動(dòng)社區(qū)，使學(xué)習(xí)者能夠更方便、更快速地提高相關(guān)技能。
綜上所述，嵌入式Linux在入門(mén)階段存在不少難點(diǎn)，但是這并不意味著不可解決。通過(guò)提供簡(jiǎn)化的開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用開(kāi)發(fā)板、選擇合適的學(xué)習(xí)路線和方法等多種方式，開(kāi)發(fā)者可以輕松入門(mén)嵌入式Linux。相信在這樣的努力下，嵌入式Linux將得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- 學(xué)嵌入式linux需要先學(xué)什么？
學(xué)嵌入式linux需要先學(xué)什么？
學(xué)嵌入式Linux要先學(xué)以下幾點(diǎn)：
1.C語(yǔ)言。要有C語(yǔ)言的基礎(chǔ)，當(dāng)然越熟練越好，不熟也沒(méi)關(guān)系，具備基本技能就可以：比如寫(xiě)一個(gè)數(shù)組排序、輸入數(shù)字求和什么的。C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)就是多些多練。
2.Linux基礎(chǔ)
Linux操作系統(tǒng)的概念、安裝方法，詳細(xì)了解Linux下的目錄結(jié)構(gòu)、基本命令、編輯器VI ,編譯器GCC，調(diào)試器GDB和 Make 項(xiàng)目管理工具, Shell、 Makefile腳本編寫(xiě)等知識(shí)，嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建。
3.Linux系統(tǒng)編程
重點(diǎn)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)I/O庫(kù)，Linux多任務(wù)編程中的多進(jìn)程和多線程，以及進(jìn)程間通信(pipe、FIFO、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存、signal、信號(hào)量等)，同步與互斥對(duì)共享資源訪問(wèn)控制等重要知識(shí)，主要提升對(duì)Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)的理解和代碼調(diào)試的能力。
4.Linux網(wǎng)絡(luò)編程
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在嵌入式Linux系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用非常廣泛，通過(guò)Linux網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、TCP/IP協(xié)議、socket編程、TCP網(wǎng)絡(luò)編程、UDP網(wǎng)絡(luò)編程、Web編程開(kāi)發(fā)等方面入手，全面了解Linux網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)API，熟練掌握TCP協(xié)議服務(wù)器的編程方法和并發(fā)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)，了解HTTP協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)方法，熟悉UDP廣播、多播的原理及編程方法，掌握混合C/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熟悉HTML,Javascript等Web編程技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法。
5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法在嵌入式底層驅(qū)動(dòng)、通信協(xié)議、及各種引擎開(kāi)發(fā)中會(huì)得到大量應(yīng)用，對(duì)其掌握的好壞直接影響程序的效率、簡(jiǎn)潔及健壯性。此階段的學(xué)習(xí)要重點(diǎn)理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基礎(chǔ)內(nèi)容，包括順序表、鏈表、隊(duì)列、棧、樹(shù)、圖、哈希表、各種查找排序算法等應(yīng)用及其C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
6.Cortex A8 、Linux 平臺(tái)開(kāi)發(fā)
通過(guò)基于ARM Cortex-A8處理s5pv210了解芯片手冊(cè)的基本閱讀技巧，掌握s5pv210系統(tǒng)資源、時(shí)鐘控制器、電源管理、異常中斷控制器、nand flash控制器等模塊，為底層平臺(tái)搭建做好準(zhǔn)備。Linux平臺(tái)包括內(nèi)核裁減、內(nèi)核移植、交叉編譯、GNU工具使用、內(nèi)核調(diào)試、Bootloader介紹、制作與原理分析、根文件系統(tǒng)制作以及向內(nèi)核中添加自己的模塊，并在s5pv210實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上運(yùn)行自己制作的Linux系統(tǒng),集成部署Linux系統(tǒng)整個(gè)流程。同時(shí)了解Android操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程。Android系統(tǒng)是基于Linux平臺(tái)的開(kāi)源操作系統(tǒng)，該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件，目前它的應(yīng)用不再局限于移動(dòng)終端，還包括數(shù)據(jù)電視、機(jī)頂盒、PDA等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。
7.驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)
驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)是嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工作中重要的一部分，也是比較困難的一部分。本階段的學(xué)習(xí)要熟悉Linux的內(nèi)核機(jī)制、驅(qū)動(dòng)程序與用戶級(jí)應(yīng)用程序的接口，掌握系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的并發(fā)操作。熟悉所開(kāi)發(fā)硬件的工作原理，具備ARM硬件接口的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉ARM Cortex-A8處理器s5pv210各資源、掌握Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)原理框架，熟悉工程中常見(jiàn)Linux高級(jí)字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、USB設(shè)備等驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，在工作中能獨(dú)立勝任底層驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。
韋東山：6000字長(zhǎng)文告訴你如何學(xué)習(xí)嵌入式linux
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第1章 單片機(jī)和Linux的區(qū)別
1.1 有哪些產(chǎn)品使用單片機(jī)或Linux
所有的電子產(chǎn)品，所用技術(shù)都可以認(rèn)為要么是單片機(jī)，要么是Linux；GUI方面主要是QT/Android，它們都是運(yùn)行于Linux之上的。
也許你不服！不是還有ucos、vxwork、wince、IOS嗎？下面這個(gè)圖是關(guān)于操作系統(tǒng)的占比，是2023年的，我沒(méi)找到更新的圖，但是很有參考意義：
我們說(shuō)的單片機(jī)不使用操作系統(tǒng)，在上圖中沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。但是使用單片機(jī)設(shè)備肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Linux。很多人也是先學(xué)習(xí)單片機(jī)，從單片機(jī)進(jìn)入電子工程師行業(yè)
日常生活中，有哪些產(chǎn)品使用單片機(jī)、Linux呢？下面舉一些例子：
我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，是使用單片機(jī)還是Linux，取決于成本：硬件成本、軟件成本、維護(hù)成本、升級(jí)成本。而不應(yīng)該根據(jù)個(gè)人偏好來(lái)選擇：我喜歡單片機(jī)，所以就排斥使用Linux；我喜歡Linux，就排斥使用單片機(jī)。為了有更多的選擇，我們需要既懂單片機(jī)，又懂Linux。
1.2 在硬件操作上單片機(jī)和Linux是類(lèi)似的
以點(diǎn)燈為例，
無(wú)論是單片機(jī)還是Linux，我們要做的事情都一樣：
① 看原理圖，確定引腳是哪一個(gè)，確定它輸出什么電平才可以
② 看芯片手冊(cè)，確定要怎么操作寄存器
③ 寫(xiě)程序
但是，怎么編寫(xiě)程序，單片機(jī)和Linux有很大不同。
1.3 在單片機(jī)中點(diǎn)燈、使用LCD
使用單片機(jī)開(kāi)發(fā)程序時(shí)，我們一上來(lái)就寫(xiě)一個(gè)main函數(shù)，下面是一些簡(jiǎn)化的代碼：
LED程序里面的init_led、led_on、led_off函數(shù)是你一個(gè)人寫(xiě)的，愛(ài)取什么名就取什么名，愛(ài)怎么寫(xiě)就怎么寫(xiě)。
LCD程序里的函數(shù)也是你寫(xiě)的，完全是自由發(fā)揮。
很多單片機(jī)項(xiàng)目不是很復(fù)雜，2、3個(gè)人從上到下統(tǒng)統(tǒng)搞定，里面的函數(shù)大多時(shí)間是直接去讀寫(xiě)寄存器。
很多單片機(jī)項(xiàng)目嚴(yán)重依賴于硬件，換一個(gè)芯片后怎么辦？重寫(xiě)一套代碼唄。
在單片機(jī)程序里，沒(méi)有應(yīng)用程序、驅(qū)動(dòng)程序的概念，很可能一個(gè)人包攬了硬件設(shè)計(jì)、模塊調(diào)試(或稱之為驅(qū)動(dòng))、功能開(kāi)發(fā)(或稱之為應(yīng)用)的全部活。
1.4 在Linux中點(diǎn)燈、使用LCD
在Linux中，不允許應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員直接去操作硬件，比如你想點(diǎn)個(gè)燈，不好意思，你無(wú)法直接訪問(wèn)寄存器；你需要通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序來(lái)訪問(wèn)寄存器。
為什么？有幾大原因：
① Linux系統(tǒng)中運(yùn)行著眾多程序，必須保證質(zhì)量差的程序無(wú)法破壞系統(tǒng)：
假設(shè)你寫(xiě)的程序比較爛，那我不能讓你去隨便訪問(wèn)寄存器，把系統(tǒng)搞崩潰了怎么辦？你本意是去點(diǎn)燈，但是你看錯(cuò)了寄存器，你把電源關(guān)了怎么辦？
所以這些操作硬件的活，還是交給信得過(guò)的人來(lái)做吧：交給驅(qū)動(dòng)工程師，他既懂硬件又懂軟件。
② 保證程序的可移植性：
編寫(xiě)應(yīng)用程序時(shí)，大家都使用統(tǒng)一的函數(shù)，以后換一個(gè)芯片時(shí)，應(yīng)用程序不用變；只需要根據(jù)這個(gè)接口提供驅(qū)動(dòng)程序就可以了。
③ 團(tuán)隊(duì)協(xié)作：
。使用Linux系統(tǒng)的項(xiàng)目一般比較大，術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，一個(gè)人不太可能從上到下都全部掌握。比如做人臉識(shí)別項(xiàng)目，有擅長(zhǎng)做圖像處理的，他可不管你要用多少種攝像頭，有圖像給他就可以。而多種攝像頭的硬件操作方法各有不同，這些交給驅(qū)動(dòng)程序工程師。
所以，在Linux中應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序是分開(kāi)的。
以LED、LCD程序?yàn)槔?，?jiǎn)化的代碼如下：
也許你已經(jīng)大概猜出來(lái)了，應(yīng)用程序怎么調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序？通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口：
①open：
打開(kāi)驅(qū)動(dòng)程序。
② read/write：
讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)。
③ ioctl：
傳入各種參數(shù)，獲得各種參數(shù)。
④ mmap：
內(nèi)存映射，比如映射之后，應(yīng)用程序可以直接讀寫(xiě)LCD的顯存。
你看！從這些接口里，我們根本看不到寄存器的操作。底層的程序驅(qū)動(dòng)會(huì)根據(jù)這些調(diào)用，去設(shè)置寄存器、操作硬件。
所以，我高大上的應(yīng)用工程師，干嘛苦哈哈地去看原理圖、看在片手冊(cè)、讀寫(xiě)寄存器，搞不好還要去調(diào)試硬件BUG。這些臟活、累活就交給驅(qū)動(dòng)工程師吧?？蛻舻男枨笄ё?nèi)f化，我996時(shí)間都不夠用了。
切，我上懂軟件、下懂硬件的驅(qū)動(dòng)工程師，肯定不能把這么重要的活交給你去做了，把我的系統(tǒng)搞崩潰了怎么辦。
開(kāi)玩笑、開(kāi)玩笑、開(kāi)玩笑的，有應(yīng)用工程師、驅(qū)動(dòng)工程師的優(yōu)劣之分，大家都是為了做出產(chǎn)品?，F(xiàn)在有一個(gè)趨勢(shì)，一個(gè)任務(wù)從上到下你都需要懂，這就是所謂的全棧工程師。
還是以LED為例，應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序的協(xié)作如下圖所示：
在Linux中，“一切皆文件”，要訪問(wèn)某個(gè)硬件，也是要打開(kāi)文件、讀寫(xiě)文件。應(yīng)用程序要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的文件接口：open/read/write/ioctl/mmap等來(lái)訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)程序。
既然如此，怎么寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序呢？最簡(jiǎn)單的方法就是：APP要調(diào)用open來(lái)打開(kāi)驅(qū)動(dòng)程序，那驅(qū)動(dòng)‘程序里就提供一個(gè)xxx_open函數(shù)來(lái)初始化硬件；APP要調(diào)用write來(lái)寫(xiě)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)程序里就提供一個(gè)xxx_write函數(shù)來(lái)接收數(shù)據(jù)并操作硬件。
用xxx_open、xxx_write來(lái)構(gòu)成一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，這就是驅(qū)動(dòng)框架。
怎么實(shí)現(xiàn)這些xxx_open、xxx_write函數(shù)？我們要做的事情跟單片機(jī)是類(lèi)似的，一樣要去看電路圖、看芯片手冊(cè)，然后在這些函數(shù)里讀寫(xiě)寄存器：這稱為硬件操作。
所以，Linux驅(qū)動(dòng)程序= 驅(qū)動(dòng)框架 + 硬件操作。
有單片機(jī)基礎(chǔ)的人，對(duì)硬件操作比較熟悉了，把重點(diǎn)放在驅(qū)動(dòng)框架上就可以。
高能預(yù)警：驅(qū)動(dòng)框架可不簡(jiǎn)單，對(duì)于LED來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單，但是還有更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)程序，它要考慮“通用”，這很要命。
第2章 嵌入式Linux快速入門(mén)
這幾天在群里跟學(xué)員聊天，有一位學(xué)員的學(xué)習(xí)方法很好：先觀其廣，再究其深。有時(shí)候要“不求甚解”，很多時(shí)候保持疑問(wèn)先學(xué)下去，這些疑問(wèn)就自然解決了。
比如課程中涉及匯編知識(shí)，如果你要徹底弄清楚，你需要去學(xué)習(xí)《ARM架構(gòu)與編程》；當(dāng)你學(xué)完這本書(shū)，你的同學(xué)搞不好已經(jīng)可以上手工作了。
2.1 短期的目標(biāo)是什么
我們先把學(xué)習(xí)目標(biāo)定下來(lái)：快速了解嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的流程，知道要學(xué)什么，具備跟從業(yè)者交流的能力。
下面我們用類(lèi)比和邏輯推導(dǎo)出嵌入式Linux系統(tǒng)的組成，沒(méi)錯(cuò)，“推導(dǎo)”。
從上圖可以知道：
① 組成：
嵌入式Linux系統(tǒng)
= bootloader + linux內(nèi)核 + 根文件系統(tǒng)(里面含有APP)。
② bootloader：
它的目的是啟動(dòng)內(nèi)核，去哪等讀內(nèi)核？讀到哪里？去Flash等外設(shè)讀內(nèi)核，存到內(nèi)存里去。所以需要有Flash里外設(shè)的驅(qū)動(dòng)能力，為了調(diào)試方便還會(huì)有網(wǎng)絡(luò)功能。
所以，可以認(rèn)為 booloader = 裸機(jī)，它就是一個(gè)復(fù)雜的單片機(jī)程序。
③ Linux內(nèi)核
Linux內(nèi)核的最主要目的是去啟動(dòng)APP，APP保存在哪里？保存在“根文件系統(tǒng)”里?！案募到y(tǒng)”又保存在哪里？在Flash、SD卡等設(shè)備里，甚至可能在網(wǎng)絡(luò)上。所以Linux內(nèi)核要有這些Flash、SD卡里設(shè)備的驅(qū)動(dòng)能力。
不僅如此，Linux內(nèi)核還有進(jìn)程調(diào)度能力、內(nèi)存管理等功能。
所以：Linux內(nèi)核 = 驅(qū)動(dòng) + 進(jìn)程調(diào)度 + 內(nèi)存管理等。
2.3 要學(xué)習(xí)bootloader嗎
Bootloader有很多種，常用的叫作u-boot。
在實(shí)際工作中，對(duì)于u-boot基本上是修修改改，甚至不改。但是u-boot本身是很復(fù)雜的，比如為了便于調(diào)試，它支持網(wǎng)絡(luò)功能；有些內(nèi)核是保存在FAT32分區(qū)里，于是它要能解析FAT32分區(qū)，讀FAT32分區(qū)的文件。
花那么多精力去學(xué)習(xí)u-boot，但是工作中基本用不到，這對(duì)初學(xué)者很不友善。
所以，對(duì)于初學(xué)者，我建議：理解u-boot的作用、會(huì)使用u-boot的命令，這就可以了。
如果你的工作就是修改、完善bootloader，那么再去研究它吧。
2.4 要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核、要學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)程序嗎
之前我們說(shuō)過(guò)Linux內(nèi)核 = 驅(qū)動(dòng) + 進(jìn)程調(diào)度 + 內(nèi)存管理等，如果要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核，從驅(qū)動(dòng)程序入手是一個(gè)好辦法。
但是人人都要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核、人人都要學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動(dòng)嗎？顯然不是。
作為初學(xué)者，懂幾個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)程序，有利于工作交流；理解中斷、進(jìn)程、線程的概念，無(wú)論是對(duì)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，都是很有好處的。
所以對(duì)于初學(xué)者，建議前期只學(xué)習(xí)這幾個(gè)驅(qū)動(dòng)：LED、按鍵、中斷。
① LED驅(qū)動(dòng)程序：
這是最簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)程序。
② 按鍵驅(qū)動(dòng)程序：
它也比較簡(jiǎn)單，從它引入“中斷”。
③ 中斷：
從“中斷”它可以引入：休眠-喚醒、進(jìn)程/線程、POLL機(jī)制、異步通知等概念。這些概念無(wú)論是對(duì)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，還是對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，都很重要。
所以，對(duì)于初學(xué)者，我建議必須學(xué)習(xí)這幾個(gè)驅(qū)動(dòng)：LED、按鍵、中斷。
入門(mén)之后，如果你想從事內(nèi)核開(kāi)發(fā)、驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，那么可以去鉆研幾個(gè)驅(qū)動(dòng)程序(輸入系統(tǒng)、I2C總線、SPI總線等)，掌握若干個(gè)大型驅(qū)動(dòng)程序后，你對(duì)內(nèi)核的套路就有所了解了，再去研究其他部分(比如進(jìn)程管理、文件系統(tǒng))時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)套路是如此通用。
攝像頭(VL42)、聲卡ALSA驅(qū)動(dòng)是Linux中比較復(fù)雜的2類(lèi)驅(qū)動(dòng)，它們是很難的，如果工作與此相關(guān)再去研究。
2.5，要學(xué)習(xí)Linux應(yīng)用程序嗎？先學(xué)一些基礎(chǔ)技能
要學(xué)，即使以后你只想研究?jī)?nèi)核，一些基本的應(yīng)用開(kāi)發(fā)編寫(xiě)能力也是需要的：
① 基本設(shè)備的訪問(wèn)，比如LCD、輸入設(shè)備
② 進(jìn)程、線程、進(jìn)程通信、線程同步與互斥
③ 休眠-喚醒、POLL機(jī)制、信號(hào)
④ 網(wǎng)絡(luò)編程
①②③部分的知識(shí)，跟驅(qū)動(dòng)有密切的關(guān)系，它們是相輔相承的。
掌握了基本驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)能力、基本應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力之后，在工作中你就可以跟別人友好溝通了，不至于一臉懵逼。
2.6，應(yīng)用程序是怎么啟動(dòng)的？要了解一下根文件系統(tǒng)
你辛辛苦苦寫(xiě)出了應(yīng)用程序，怎么把它放到板子上，讓它開(kāi)機(jī)就自動(dòng)啟動(dòng)？
你寫(xiě)的程序，它依賴于哪些庫(kù)，這些庫(kù)放到板子上哪個(gè)目錄？
怎么做一個(gè)可升級(jí)的系統(tǒng)？即使升級(jí)中途斷電了，也要保證程序至少還可以運(yùn)行老的版本？
這些都需要我們了解一下根文件系統(tǒng)。
先了解一下init進(jìn)程：它要讀取配置文件，根據(jù)配置文件啟動(dòng)各個(gè)APP。
了解了init進(jìn)程，你就了解了根文件系統(tǒng)的組成，就可以隨心所欲裁剪系統(tǒng)，為你的項(xiàng)目制作出最精簡(jiǎn)的系統(tǒng)。
第3章 學(xué)習(xí)方法
3.1，先不要打破砂鍋問(wèn)到底
嵌入式涉及的東西太多太雜了，如果心里沒(méi)有主線，碰到什么都要去研究個(gè)透徹，最終反而忘記自己要學(xué)什么了。
嵌入式涉及硬件知識(shí)、軟件知識(shí)，軟件里涉及匯編、ARM架構(gòu)、C語(yǔ)言、Makefile、Shell；又分為bootloader、內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)、基本的APP、GUI。
比如我們會(huì)用到Makefile，了解它的基本規(guī)則，會(huì)用我們提供的Makefile就可以。
不需要深入研究那些make函數(shù)，因?yàn)樵诠ぷ髦卸加鞋F(xiàn)成的Makefile給你使用，不需要自己去編寫(xiě)一套Makefile。何必花上好幾天去深入研究它呢？
比如我們會(huì)用到bootloader，難道又要花上幾個(gè)月來(lái)深入研究u-boot嗎？工作中基本不需要改u-boot，會(huì)用那幾個(gè)命令就可以。
甚至有些學(xué)員先去買(mǎi)本shell的書(shū)來(lái)學(xué)習(xí)shell命令，何必？我們?cè)谝曨l中用到什么命令，你不懂時(shí)再去百度一下這些命令就可以了。
不要脫離初學(xué)者的主線：應(yīng)用基礎(chǔ)、驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)。有了這2個(gè)基礎(chǔ)后，你想深入研究某部分時(shí)，再去花時(shí)間吧。
3.2，思路要清晰，不怕抄代碼
視頻里的代碼，請(qǐng)你一定要自己去寫(xiě)一次、寫(xiě)多次。為什么我現(xiàn)在寫(xiě)驅(qū)動(dòng)那么熟？我2023年在華清遠(yuǎn)見(jiàn)上課時(shí)，
每次上課我都要給學(xué)生寫(xiě)一次那些驅(qū)動(dòng)，十幾次下來(lái)閉著眼睛都知道內(nèi)核的套路了。
記不住那些函數(shù)？我也記不住，我都是去參考同類(lèi)的驅(qū)動(dòng)程序，這又不是閉卷考試。
但是要理清楚思路，你寫(xiě)這個(gè)程序要完成什么功能、怎么實(shí)現(xiàn)這些功能？這個(gè)要弄清楚。
有了思路后再寫(xiě)代碼，不知道怎么寫(xiě)？沒(méi)關(guān)系，看看視頻，看看示例，然后關(guān)閉視頻看看能否自己寫(xiě)出來(lái)。
3.3，對(duì)自己的方向很了解，我只能帶你到這里了
我的專(zhuān)長(zhǎng)是操作系統(tǒng)，是快速地帶領(lǐng)大家掌握一些項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)。
如果你決定深入研究某方面時(shí)，我并不能帶你多久。你要去看源碼，去看這方面的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。
比如想深入鉆研內(nèi)核的內(nèi)存管理時(shí)，它有頁(yè)表映射(你需要閱讀ARM架構(gòu)的手冊(cè))、SLAB分配器、vmalloc/malloc實(shí)現(xiàn)、mmap實(shí)現(xiàn)、缺頁(yè)中斷、父進(jìn)程子進(jìn)程之間的頁(yè)面管理等等，內(nèi)容非常多。有時(shí)候連書(shū)籍都沒(méi)有，你需要直接啃代碼。
當(dāng)你想從事某個(gè)行業(yè)時(shí)，就需要深入研究行業(yè)相關(guān)的知識(shí)。
比如CAN總線，它可以寫(xiě)成一本書(shū)：CAN協(xié)議、CAN報(bào)文、Socket CAN、車(chē)身網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，CAN應(yīng)用報(bào)文，Can 網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，CAN診斷報(bào)文。
想做物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，需要深入研究MQTT，MQTT協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，但是MQTT英文原版協(xié)議有130多頁(yè)，中文版有近100頁(yè)，是一本小書(shū)了。
每個(gè)行業(yè)都有自己的業(yè)務(wù)邏輯，在掌握基本的編程能力之一，你需要結(jié)合具體的業(yè)務(wù)去深入學(xué)習(xí)。
- END -
剛?cè)腴T(mén)的時(shí)候，淘寶買(mǎi)一塊cortex m3開(kāi)發(fā)板即可入手，通過(guò)項(xiàng)目，你需要了解：任務(wù)調(diào)度、進(jìn)程間通信、內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議棧、同步異步、中斷、軟件架構(gòu)插件化等等基本原理，這些對(duì)你后面轉(zhuǎn)Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)，安卓開(kāi)發(fā)，后臺(tái)開(kāi)發(fā)大有好處。
到這一步，就看自己職業(yè)方向想往哪里發(fā)展，如果是想深入IOT物聯(lián)網(wǎng)做端云連接，那么可以把幾種基本總線驅(qū)動(dòng)，I2C、SPI、USART理解透，如果是想擁抱互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)入應(yīng)用開(kāi)發(fā)，那么可以把基礎(chǔ)組件，如協(xié)議棧、文件系統(tǒng)吃透，BAT面試不是很難，問(wèn)的都是這些基礎(chǔ)。
順便說(shuō)一下，學(xué)東西就要學(xué)對(duì)市場(chǎng)有用的，不要過(guò)于學(xué)習(xí)屠龍之術(shù)，炫技給個(gè)人帶來(lái)不了財(cái)富，公司需要的是能干活的人。
不準(zhǔn)備講過(guò)于偏硬件的知識(shí)如Cortex-M3的多種中斷模式，操作寄存器組，芯片降噪等內(nèi)容，而是專(zhuān)注于操作系統(tǒng)基本知識(shí)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，這些對(duì)于開(kāi)發(fā)者后面接觸Linux系統(tǒng)大有脾益，這些軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)也是去互聯(lián)網(wǎng)公司看重的能力。如有需要學(xué)習(xí)Linux命令請(qǐng)如下查找：
學(xué)習(xí)嵌入式linux之前必須要做好心理準(zhǔn)備：
之一，要明白學(xué)好嵌入式linux不是一件一蹴而就的事，一定要能堅(jiān)持使用它，特別是在使用初期，由于在linux中，用戶權(quán)限很大，做任何事情都很自由，所以，你往往需要知道你做的每一步在干什么，系統(tǒng)做了些什么，這需要時(shí)間去掌握，(背命令不是一件好的學(xué)習(xí)方法，相信我你一定會(huì)在你背完之前全部忘光)，盡量掌握常用命令;
第二，在學(xué)習(xí)初期，你一定會(huì)遇到很多困難，或者說(shuō)各種困難，所以你更好先將你linux中的重要內(nèi)容備份，因?yàn)?，在你學(xué)習(xí)的過(guò)程中，很可能將系統(tǒng)搞廢(eg：源混亂等);
第三，如果你想在以后的生涯中在軟件行業(yè)工作的話，學(xué)習(xí)linux是一項(xiàng)基本技能，所以打從你打算學(xué)習(xí)linux那天起，放棄windows吧!因?yàn)樗四芙o你帶來(lái)片刻的娛樂(lè)，別無(wú)其他;
第四，如果你只是想應(yīng)付一下操作系統(tǒng)的課程，勸你更好別學(xué)，或者說(shuō)不要指望能用的怎么樣，原因我說(shuō)了，這很耗時(shí)間，而且如果你學(xué)不好的話，你在linux中開(kāi)發(fā)的機(jī)會(huì)就很少，或者說(shuō)幾乎沒(méi)有，它的優(yōu)勢(shì)就消失了，然后隨著時(shí)間的流逝，你就會(huì)全部忘記她。要深入學(xué)習(xí)，就到華清的星創(chuàng)客高端班，項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)豐富+職場(chǎng)老鳥(niǎo)帶領(lǐng)。
要學(xué)好嵌入式linux需要做些什么：
之一，要多google，因?yàn)槲也豢赡?，也不可以給你解答所有內(nèi)容，我只能告訴你一些關(guān)鍵點(diǎn)，甚至我會(huì)故意隱瞞答案，因?yàn)樵趯ふ掖鸢傅倪^(guò)程中，你會(huì)學(xué)到更多的知識(shí)，學(xué)習(xí)linux，更要學(xué)習(xí)一種geek的精神，python之禪中也說(shuō)過(guò)：以總結(jié)分享為榮，以跪*求其解為恥;
第二，要多動(dòng)手，不要怕什么搞壞了怎么辦，你不搞壞，不去動(dòng)手，就永遠(yuǎn)不會(huì)有收獲，既然你在linux中是自由的，那就發(fā)揮自己的權(quán)利;
第三，學(xué)習(xí)linux，就意味著更快的開(kāi)發(fā)效率，等更多關(guān)于軟件本身或者說(shuō)操作系統(tǒng)本身的理解，(給你裝的系統(tǒng)里為ubuntu12.04，它已經(jīng)封裝的很臃腫了，但是考慮到你沒(méi)有很多時(shí)間投入其中，所以給你裝了它)，但是怎么用它提高開(kāi)發(fā)效率，需要你在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷總結(jié)。
剛?cè)腴T(mén)的時(shí)候，先了解Linux知識(shí)，看了書(shū)籍《Linux就該這么學(xué)》，后淘寶買(mǎi)一塊cortex m3開(kāi)發(fā)板即可入手，通過(guò)項(xiàng)目，你需要了解：任務(wù)調(diào)度、進(jìn)程間通信、內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議棧、同步異步、中斷、軟件架構(gòu)插件化等等基本原理，這些對(duì)你后面轉(zhuǎn)Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)，安卓開(kāi)發(fā)，后臺(tái)開(kāi)發(fā)大有好處。
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