关于嵌入式Linux做底层还是应用，要掌握什么技能

关于嵌入式Linux做底层还是应用，要掌握什么技能

\\\插播一条：我自己在今年年初录制了一套还比较系统的入门单片机教程，想要的同学找我拿就行了免費的（禾厶-亻言-手戈）。最近比较闲，带做毕设，带学生参加省级以上比赛///绿色图标【‟で】liutianwang123

很多学习嵌入式的新人、工程师，在学习到半途中，总会感觉到迷茫，不知道自己从哪方面入手、进阶，也不知道自己目前处于学习的哪个层次，不清楚往后从哪方面来提升自己。

针对这些工程师常见的情况，今天就给来看一下嵌入式学习，下一阶段的你需要掌握些什么。

嵌入式工程师的职业方向

学习嵌入式，大致来说可以分为四个方向：

一、嵌入式硬件开发：熟悉电路等知识，非常熟悉各种常用元器件，掌握模拟电路和数字电路设计的开发才能。熟练掌握嵌入式硬件知识，熟悉硬件开发模式和设计模式，熟悉ARM32位处理器嵌入式硬件平台开发、并具备产品开发经历。精通常用的硬件设计工具：Protel/PADS(PowerPCB)/Cadence/OrCad。一般须要有4~8层高速PCB设计经历。

二、嵌入式驱动开发：熟练掌握Linux操作系统、系统构造、计算机组成原理、数据构造相关知识。熟悉嵌入式ARM开发，至少掌握Linux字符驱动程序开发。具有单片机、ARM嵌入式处理器的移植开发才能，了解硬件原理图，能独立完成相关硬件驱动调试，具有扎实的硬件知识，能够依据芯片手册编写软件驱动程序。

三、嵌入式系统开发：掌握Linux系统配置，精通处理器体系构造、编程环境、指令集、寻址方式、调试、汇编和混合编程等方面的内容;掌握Linux文件系统制作，熟悉各种文件系统格式(YAFFS2、JAFFS2、RAMDISK等)；熟悉嵌入式Linux启动流程，熟悉Linux配置文件的修改;掌握内核裁减、内核移植、交叉编译、内核调试、启动程序Bootloader编写、根文件系统制作和集成部署Linux系统等整个流程;、熟悉搭建Linux软件开发环境(库文件的交叉编译及环境配置等);

四、嵌入式软件开发：精通Linux操作系统的概念和安装方法、Linux下的根本命令、管理配置和编辑器，包括VI编辑器，GCC编译器，GDB调试器和 Make项目管理工具等知识;精通C语言的高级编程知识，包括函数与程序构造、指针、数组、常用算法、库函数的使用等知识、数据构造的根底内容，包括链表、队列等;掌握面向对象编程的根本思想，以及C++语言的根底内容;

精通嵌入式Linux下的程序设计，精通嵌入式Linux开发环境，包括系统编程、文件I/O、多进程和多线程、网络编程、GUI图形界面编程、数据库;熟悉常用的图形库的编程，如QT、GTK、miniGUI、fltk、nano-x等。

公司的日常活动还是看公司的规模，大一点的一般只是让你负责一个模块，这样你就要精通一点。若是公司比较小的话大约要你什么都做一点。还要了解点硬件的东西。

说了这么多，依据我个人经历而言，做嵌入式和纯软件的最大区别在于：

纯软进修的是一门语言，例如C,C++,java,甚至Python，语言说到底只是一门工具，就像学会英语法语日语一样。

但嵌入式进修的是软件+硬件，通俗的讲，它学的是做系统做产品，考究的是除了详细的语言工具，更多的是如何将一个产品分解为详细可实施的软件和硬件，以及更小的单元。

不少人问，将来就业到底是选驱动还是选应用？只能说凭兴趣，并且驱动和应用并不是截然分开的。详细理由有如下几点：

1）我们说的驱动，其实并不局限于硬件的操作，还有操作系统的原理、进程的休眠唤醒调度等概念。想写出一个好的应用，想比较好的攻克应用碰到的问题，这些知识大家应该都懂。

2）做应用的开展路径个人认为就是业务纯熟。假如在通信行业、IPTV行业、手机行业，行业需求很了解。

3）做驱动，其实不能称为“做驱动”，而是能够称为“做底层系统”，做好了这是通杀各行业。假如一个人工作几年，做过手机、IPTV、会议电视，但是这些产品对他毫没差别，由于他只做底层。当应用出现问题，攻克不了时，他就能够从内核角度给他们出主见，提供工具。做底层的开展方向，应该是技术专家。4）其实，做底层还是做应用，之间并没有一个界线，有底层经历，再去做应用，会感觉很踏实。有了业务经历，再了解一下底层，很快就能够组成一个团队。

嵌入式Linux底层系统包含哪些东西

嵌入式Linux里含有bootloader,内核,驱动程序、根文件系统这4大块。

一、bootloader

它就是一个稍微复杂的裸板程序。但是要把这裸板程序看懂写好一点都不容易。Windows下好用的工具弱化了我们的编程才能。很多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。能答复这几个问题吗？Q:一上电，CPU从哪里取指令执行？A:一般从Flash上指令。

Q:但是Flash一般是只能读不能直接写的，假如用到全局变量，这些全局变量在哪里？A:全局变量应该在内存里。Q:那么谁把全局变量放到内存里去？A:长期用ADS、KEIL的朋友，你能答复吗？这须要"重定位"。在ADS或KEIL里，重定位的代码是制作这些工具的公司帮你写好了。你可曾去浏览过？

Q:内存那么大，我怎么知道把"原来存在Flash上的内容"读到内存的"哪个地址去"？A:这个地址用"链接脚本"决定，在ADS里有scatter文件，KEIL里也有类似的文件。但是，你去钻研过吗？Q:你说重定位是把程序从Flash复制到内存，那么这个程序能够读Flash啊？A:是的，要能操作Flash。当然不仅仅是这些，还有设置时钟让系统运行得更快等等。

先自问自答到这里吧，对于bootloader这一个裸板程序，其实有3局部要点：

①对硬件的操作

对硬件的操作，须要看原理图、芯片手册。这须要一定的硬件知识，不要求能设计硬件，但是至少能看懂;不求能看懂模拟电路，但是要能看懂数字电路。这方面的才能在学校里都能够学到，微机原理、数字电路这2本书就足够了。

想速成的话，就先放掉这块吧，不懂就GOOGLE、发贴。另外，芯片手册是肯定要读的，别去找中文的，就看英文的。初始是非常痛苦，以后就会发现那些语法、词汇一旦熟悉后，读任何芯片手册都很容易。

②对ARM体系处理器的了解

对ARM体系处理器的了解,能够看杜春蕾的<>M体系架构与编程>，里面讲有汇编指令，有异常模式、MMU等。也就这3块内容须要了解。

③程序的根本概念：重定位、栈、代码段数据段BSS段等

程序的根本概念，王道当然是去看编译原理了。可惜，这类书绝对是天书级别的。若非超级天才还是别去看了。能够看韦东山的<嵌入式Linux应用开发完全手册>。

对于bootloader，能够先看<>M体系架构与编程>，然后自己写程序把各个硬件的实验都做一遍，假如GPIO、时钟、SDRAM、UART、NAND。把它们都弄清楚了，组在一起就很容易看懂u-boot了。

总结一下，看懂硬件原理图、看芯片手册，这都须要自己去找资料。

二、内核

想速成的人，先跨过内核的进修，直接进修怎么写驱动。

想成为高手，内核必需深刻了解。注意，是了解，要对里面的调度机制、内存管理机制、文件管理机制等等有所了解。举荐两本书：

1.通读<>x内核完全注释>,请看薄的那本

2.选读<>x内核情景分析>,想了解哪一块就读哪一节

三、驱动

驱动包含两局部：硬件自身的操作、驱动程序的框架。又是硬件，还是要看得懂原理图、读得懂芯片手册，多练吧。

①硬件自身的操作

说到驱动框架，有一些书介绍一下。LDD3,即<>x设备驱动>，老外写的那本，里面介绍了不少概念，值得一读。但是，它的作用也就限于介绍概念了。入门之前能够用它来熟悉一下概念。

②驱动程序的框架

驱动方面比较全的介绍，应该是宋宝华的<>x设备驱动开发详解>了。要想深层了解某一块，<>x内核情景分析>绝对是超5星级举荐。别指望把它读完，1800多页，高低两册呢。某一块不清楚时，就去翻一下它。任何一局部，这书都能够讲上2、3百页，非常详细。并且是以某个宗旨来带你分析内核源码。它以Linux2.4为例，但是原理相通，同样适用于其它版本的Linux。

把手上的开发板所波及的硬件，都去尝试写一个驱动吧。有问题就先"痛苦地思考"，思考的过程中会把很多不相关的知识串联起来，最终贯通。

四、根文件系统

大家有没有想过这2个问题：

Q:对于Linux做出来的产品，有些用作监控、有些做手机、有些做平板。那么内核启动后，挂载根文件系统后，应该启动哪一个应用程序呢？

A:内核不知道也不管应该启动哪一个用户程序。它只启动init这一个应用程序，它对应/sbin/init。

显然，这个应用程序就要读取配置文件，依据配置文件去启动用户程序(监控、手册界面、平板界面等等，这个问题提示我们，文件系统的内容是有一些约定的，假如要有/sbin/init，要有配置文件。

Q:你写的hello,world程序，有没有想过里面用到的printf是谁实现的？

A:这个函数不是你实现的，是库函数实现的。它运行时，得找到库。

这个问题提示我们，文件系统里还要有库。

简略的自问自答到这里，要想深层了解，能够看一下busybox的init.c，就能够知道init进程做的事情了。当然，也能够看<嵌入式Linux应用开发完全手册>里构建根文件系统那章。

嵌入式Linux进修书籍举荐

1.硬件方面的书:?微机原理、数字电路，高校里的教材。

2. Linux方面的书：

<>M体系架构与编程>

<嵌入式Linux应用开发完全手册>

<>x设备驱动>，老外写的那本

<>x设备驱动开发详解>

<>x内核完全注释>

<>x内核情景分析>

在做驱动的时候，肯定会用到与内核相关的东西，或者须要和内核中的某些模块配合，这样你也要了解内核的某些局部是如何实现的，最后，你应该能够很好的掌握Linux的内核整体框架是什么。

这些都是进步，都是在你一次又一次的开发中须要总结的东西，假如你不总结，永远都是从头初始（或者说永远都是还没看懂别人代码为什么这么做的时候，就去改它，然后能够工作了），就完事了，这样你永远也不可能提高，最后你就有了此时的这种感觉，觉得自己什么都不是，什么都不懂。

还有一点要说明的，此时有许多人搞Linux开发，却不去用Linux系统做为自己工作的平台，在这种情况下，你很难了解Linux内核的实现机制，以及为什么要采用这种方式实现。

你都没用过Linux系统，就想去实现一个与Linux运行机理相合乎的项目，这是不可能的。就是你这个项目成功了，它也肯定不是最优的，或者是不合乎Linux的使用习惯的（包括内核的扩展和应用程序的实现）。