学习嵌入式linux应用开发需要了解什么?要什么学科基础吗?

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白手起家, 积分 102, 距离下一级还需 98 积分
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很想学习嵌入式linux,无奈又没有人带,只能自学。
经过看资料,明白了嵌入式linux的开发流程,嵌入式linux的发展方向,开发环境的搭建,linux操作系统基本的使用。C语言也有一定的基础,想先从顶层的运用程序开发开始,撑握嵌入式linux的应用程序开发。
看完了嵌入式linux应用程序开发详解,了解了文件IO、进程控制、进程通信、线程间通信等;对于C语言也有一定的基础, 也买了个开发板,现在只是想学习顶层运用程序的开发,但是看完了《嵌入式linux应用程序开发详解》这本书以后,对于书里的内容,根本不懂怎样运用到实际程序的编写中,想找个项目来练练,网上找的资料全是从什么移植,到什么底层驱动开发的教程,我只是想针对顶层用运学习、实践一下,真正编写一个应用程序,但是怎么找都找不到类似的例程。
学习顶层程序开发,是不是也要懂硬件?懂移植?懂内核?不是只要有API接口函数就可以搞应用开发了吗?很是迷茫,不知下一步怎样学习,通篇看完《嵌入式linux应用程序开发详解》,连在linux环境下用什么来编写C程序都不知道(难道就用VI?不至于吧,那么难用!),网上搜得到的资料全是把嵌入式开发的所有内容都讲,想继续往程序开发方面深入学习,或者实践一下根本就没有指导。还请朋友们指导一下我该怎么做。谢谢!
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我觉得可以买一个开源硬件玩起来先
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顶起来 我也是初学者 啥都不懂
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何时非ling
& & 顶不起来啊。没人指导!嵌入式入门都难!
小富即安, 积分 3444, 距离下一级还需 1556 积分
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去买一块2440的板子
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这是什么情况,我来围观了呵呵1125人阅读
嵌入式(30)

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如果从应用层的应用开发出发,建议先熟悉API函数,推荐《UNIX环境高级编程》,现在应该是第3版了,如果从应用层的界面开发出发,则建议学习Qt,WinCE或Android等。
但真实的嵌入式开发,熟悉以上还是远远不够的,建议如下学习曲线
第一节段 熟练使用Linux操作系统
学习Linux操作系统的概念和安装方法,理解Linux下的基本命令、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。
第二阶段 精通linux下C语言
通过大量编程实例重点学习C语言的高级编程知识,包括函数与程序结构、指针、数组、常用算法、库函数的使用等知识,另外,还要学习数据结构的基础内容,包括链表、队列、栈、树、哈希表、图等内容。
第三阶段 嵌入式Linux应用编程
精通嵌入式Linux下的程序设计,精通嵌入式Linux开发环境,强化对Linux应用开发的理解和编码调试的能力,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。
第四阶段 嵌入式入门阶段-ARM体系结构
ARM处理器体系结构、编程环境、指令集、寻址方式、调试、汇编和混合编程。ARM的常用接口开发及硬件电路设计基础(包括IO、串口、看门狗、实时时钟、SPI、IIC、扫描键盘、FLASH操作等),为以后的设备驱动的学习打好基础。
第五阶段 嵌入式高级阶段-Linux内核和驱动开发
深入内核细节,了解Linux相关运行机理,为后面的驱动开发打好理论基础,内容包括内核源码结构、内存管理、进程管理、中断管理、系统调用、内核同步、时钟和定时器管理、信号、调度、进程间通信、文件系统和I/O设备管理等方面的内容。
第六阶段 嵌入式硬件开发(学软件的可以不学,但了解硬件对学嵌入式软件有更深入的了解,尤其对系统的理解更深入。)
内容包括单片机的学习,电路分析和电路的原理,PCB设计,主要包括Altium Designed,电子设计基础知识,原理图初步设计,进阶,提高,深入,pcb库的设计,集成库的作用和制作,pcb设计初步,PCB设计提高,PCB深入,对FPGA和CPLD系统的相关基础概念等
第七阶段 嵌入式深入阶段
变成高手,你还要进一步学习内核和系统,内容包括计算机系统结构和汇编,linux内核编程,linux内核的基础知识,汇编及保护模式,linux内核体系结构,linux引导程序分析,linux内核代码分析,linux块设备驱动程序分析等
第八阶段&&实践阶段
其实就是循序渐进,先学好基础理论知识,然后动手试验,最后总结试验结果,验证所学知识并积累经验
希望对你有帮助,加油!
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作为一个新人,怎样学习嵌入式Linux
了解更多嵌入式知识请移步
作为一个新人,怎样学习嵌入式Linux?被问过太多次,特写这篇文章来回答一下。
在学习嵌入式Linux之前,肯定要有C语言基础。汇编基础有没有无所谓(就那么几条汇编指令,用到了一看就会)。C语言要学到什么程度呢?越熟当然越好,不熟的话也要具备基本技能。比如写一个数组排序、输入数字求和什么的。学C语言唯一的方法是多写程序多练习,编译出错没关系,自己去解决;执行出错没关系,自己去分析。以前我是用VC来练习C语言的,经常去尝试着写一些C语言竞赛的题目。它们是纯C、纯数学、纯逻辑的题目,不涉及界面这些东西,很适合煅炼你的编程能力。
回到主题,首先我们要明白你的目的是什么,大概来说所谓嵌入式Linux可以分为两部分:底层系统、应用开发。如果你是想做应用开发,那么你去把C语言、数据结构、JAVA什么的学好吧。嵌入式应用开发和PC上的应用开发并没有什么特别要注意的。也许你说在嵌入式上要做些优化,是的,要优化,但是未经优化的程序和PC上的程序开发没什么差别。另外,当你有能力去优化时,你已经不用来问这个问题了。具体到某个例子,比如说开发界面,在PC上我们用VC;在嵌入式Linux里也许我们用QT也许用Android,这个时候你应该去学学QT、Android的编程。但是基础还是C或JAVA,在此基础上去熟悉它们的接口。你学过VC的话,也是要花时间去了解那些类、控件的。
如果你的目的是想学习底层系统,这是我的专长,倒是可以说一点。
在回答这个问题之前,我先回答:不少人问我,到底是学驱动还是学应用?&
我只能说凭兴趣,并且驱动和应用并不是截然分开的&
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,想比较好的解决应用碰到的问题,这些知识你应该懂&
2. 做应用门槛低,特别是现在的ANDROID,纯JAVA。做应用的发展路径个人认为就是业务纯熟。比如在通信行业、IPTV行业、手机行业,你了解行业的需求。所以,当领导的人,多是做应用的。
3. 做驱动,其实我不想称为“做驱动”,而是想称为“做底层系统”,做好了这是通杀各行业。我工作几年,做过手机、IPTV、会议电视,但是这些产品对我毫无差别,因为我只做底层。他们的业务跟我没关系。当应用出现问题,他们解决不了时,我就会从内核角度给他们出主意,给他们提供工具。&做底层的发展方向,个人认为是技术专家。&
4. 其实,做底层还是做应用,之间并没有一个界线,有底层经验,再去做应用,你会感觉很踏实。有了业务经验,你再了解一下底层,很快就可以组成一个团队。&
回到怎么学的问题上。嵌入式Linux底层系统包含哪些东西?不要急,举一个例子你就知道了。
1. 电脑一开机,那些界面是谁显示的?是BIOS,它做什么?一些自检,然后从硬盘上读入windows,并启动它。类似的,这个BIOS对应于嵌入式Linux里的bootloader。这个bootloader要去Flash上读入Linux内核,并启动它。
2. 启动windows的目的是什么?当然是上网聊天什么的了。这些上网、聊天工具在哪?
在C盘、D盘上。所以, windows要先识别出C盘、D盘。在Linux下我们称为根文件系统。
3. windows能识别出C盘、D盘,那么肯定能读写硬盘才行。这涉及的东西称为驱动程序。当然不仅仅是硬盘,还有网卡、USB等等。
嵌入式Linux能从Flash上读出并执行应用程序,肯定也得有Flash的驱动程序啊,当然也不仅仅是Flash。
& &先说到这里吧,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能力。
很多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。你能回答这几个问题吗?
1. 一上电,CPU从哪里取指令执行?
& &答:一般从Flash上指令。
2. 但是Flash一般是只能读不能直接写的,如果我用到全局变量,这些全局变量在哪里?
& &答:全局变量应该在内存里
3. 那么谁把全局变量放到内存里去?
& &答:长期用ADS、KEIL的朋友,你能回答吗?这需要&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。
&你可曾去阅读过?
4. 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&?
& &答: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,你去研究过吗?
5. 你说重定位是把程序从Flash复制到内存,那么这个程序可以读Flash啊?
& &答: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,bootloader这一个裸板程序,其实有3部分要点:
1. 对硬件的操作
2. 对ARM体系处理器的了解
3. 程序的基本概念:重定位、栈、代码段数据段BSS段什么的。
&对硬件的操作,需要看原理图、芯片手册。这需要一定的硬件知识,不求你能设计硬件,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。这方面的能力我是在学校里学到的,微机原理、数字电路这2本书(书名忘了)就足够了。但是我怀疑你有无耐心把这2本书看完。我不知道现在有没有更快捷的书。想速成的话,就先放掉这块吧,不懂就问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。开始是非常痛苦,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。对ARM体系处理器的了解, 看杜春蕾的&ARM体系架构与编程&吧,里面讲有汇编指令,有异常模式、MMU等。也就这3块内容需要你了解。
程序的基本概念,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。劝你若非超级天才还是别去看了。就看我写的&嵌入式Linux应用开发完全手册&和第1期视频吧,别担心,不用花钱。照着视频把硬件相关的实验做了,这些概念就清楚了。我还没有
发现第2套讲这些概念的书或视频,允许我盲目吹嘘一回。
对于bootloader,我学习时是先看了&ARM体系架构与编程&,然后自己写程序把各个硬件的实验都做了一遍,比如GPIO、时钟、SDRAM、UART、NAND。把它们都弄清楚了,组台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,这需要你自己去找资料。剩下的,就按&嵌入式Linux应用开发完全手册&和第1期视频的章节目录去学习吧。
二、内核:
想速成的人,先跨过内核的学习,直接学习怎么写驱动。
想成为高手,内核必须深刻了解。注意,我说的是了解,我没奢望去写出一个内核。
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。
推荐两本书:
1. 通读&linux内核完全注释&,请看薄的那本(浮燥的社会讲求速度, 呵),&
2. 选读&Linux内核情景分析&, 想了解哪一块就读哪一节
三、驱动:
驱动包含两部分:硬件本身的操作、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。
说到驱动框架,有一些书介绍一下。LDD3,即&Linux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。我基本上是入门之前用它来熟悉一下概念,入门后就扔掉了。
驱动方面比较全的介绍,应该是宋宝华的&linux设备驱动开发详解&了,老实说我只看过目录,有不少人说好,这里推荐一下。要想深入了解某一块,&Linux内核情景分析&绝对是超5星级推荐。你别指望把它读完,1800多页,上下两册呢。我是某一块不清楚时,就去翻一下它。任何一部分,这书都可以讲上2、3百页,非常详细。并且是以某个目标来带你分析内核源码。它以linux 2.4为例,但是原理相通,同样适用于其它版本的linux。
还有没有其他介绍?呵呵,当然有了,韦东山Linux视频第2期。&嵌入式Linux应用开发完全手册&里对驱动讲得不多,不够深入。于是我录制了这期视频。不仅仅教你怎么写怎么改驱动,还教你为什么这样写这样改驱动。
每一个驱动都是现场编写:&
1. 用绘图板画图讲解──相当于学校里老师在黑板上画图讲解,很直观
& &绝对不是对着PPT念。
2. 用source insight当场写程序,从第1行开始写,每一课都是这样。我讲了20多个驱动,就写了20多个程序。
3. 写完就编译、测试。
4. 很全面,字符设备驱动、块设备、网卡驱动3大类齐全,硬件介绍、驱动框架分析、测试3大类齐全。
培训机构里教的内容,远不及这期视频丰富。我在多个培训机构讲过课,从没看到哪个老师敢每一课都当场讲解当场编写代码,当场测试,除我之外!也没看到哪个培训机构讲完这些内容──因为时间不够,讲完起码要一个月,但是这部分基本只有2周授课时间。
把你手上的开发板所涉及的硬件,都去尝试写一个驱动吧。有问题就先&痛苦地思考&,思考的过程中你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:
1. 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?
&答: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,根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,比如要有/sbin/init,要有配置文件
2. 你写的hello,world程序,有没有想过里面用到的printf是谁实现的?
& &答: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。
&简单的自问自答到这里,要想深入了解,可以看一下busybox的init.c,就可以知道init进程做的事情了。
&当然,也可以看&嵌入式Linux应用开发完全手册&里构建根文件系统那章。
说一下我的学习经历吧。
1. 我在学校时读的是物理电子专业,其实课程里没有教怎么设计电路,只是教了些电子电路方面的知识。PCB的设计是在实验室里自学的,只设计过2层板,现在忘记得差不多了。但是保留了看原理图、看芯片手册的能力。
2. 选修了软件学位,对软件设计挺感兴趣,但是也只是学了C语言、数据库而已。凭着兴趣做了不少竞赛题。没能力去参加竞赛,但是把C语言练得很扎实。
3. 在实验室、在第1家公司,就是设计些简单的PCI卡,写一下windows的驱动程序
4. 在第2家公司,用51单片机做车载电话,开始走上纯软件的道路。
5. 开始感到单片机的不足,辞职半年闭门学Linux,从red hat怎么操作开始。步骤就是先看&ARM体系架构与编程&,再自己写裸板程序操作硬件,接着到分析u-boot。同时看&linux内核完全注释&,对LINUX框架有所了解。在写裸板时,建议各位加强对中断的理解,内核就是用中断来完成各种功能的。
6. 分析完u-boot,就开始进行简单的驱动编程了,这时候,能力还很弱。
7. 开始去中兴上班,工作2年,编写各类驱动、解决各类问题(驱动问题、帮助定位应用问题),能力得到煅炼。
& & 总结一下:
1. 硬件方面的书: 微机原理、数字电路,高校里的教材。毕业多年,忘名了。
2. Linux方面的书:
& & &ARM体系架构与编程&
& & &嵌入式Linux应用开发完全手册&
& & &Linux设备驱动&,老外写的那本
& & &linux设备驱动开发详解&
& & &linux内核完全注释&
& & &Linux内核情景分析&
韦东山Linux视频第1期(基于S3C2440录制): ARM实验,u-boot,文件系统,初级驱动
韦东山Linux视频第1期(基于S3C6410录制): 裸板程序
韦东山Linux视频第2期: 高级驱动
韦东山Linux视频第3期:项目实战
韦东山Linux视频第4期:Android驱动
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