嵌入式Linux操作系统学习规划
ARM+LINUX路线,主攻嵌入式Linux操作系统及其上应用软件开发目标:
(1) 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理(初步定为arm9)
(2) 必须掌握一个嵌入式操作系统 (初步定为uclinux或linux,版本待定)
(3) 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做一个嵌入式软件项目。
从事嵌入式软件开发的好处是:
(1)目前国内外这方面的人都很稀缺。这一领域入门门槛较高,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,大多数人无条件接触。
(2)与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。
(3)哪天若想创业,搞自已的产品,嵌入式不像应用软件那样容易被盗版。硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:OEM),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。
(4)兴趣所在,这是最主要的。
从事嵌入式软件开发的缺点是:
(1)入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。
(2)这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。
(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。
(4)平台依托强,换平台比较辛苦。
兴趣的由来:
1、成功观念不同,不虚度此生,就是我的成功。
2、喜欢思考,挑战逻辑思维。
3、喜欢C
C是一种能发挥思维极限的语言。关于C的精神的一些方面可以被概述成短句如下:
相信程序员。
不要阻止程序员做那些需要去做的。
保持语言短小精干。
一种方法做一个操作。
使得它运行的够快,尽管它并不能保证将是可移植的。
4、喜欢底层开发,讨厌vb类开发工具(并不是说vb不好)。
5、发展前景好,适合创业,不想自己要死了的时候还是一个工程师。
方法步骤:
1、基础知识:
目的:能看懂硬件工作原理,但重点在嵌入式软件,特别是操作系统级软件,那将是我的优势。
科目:数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构。
汇编语言、C/C++、编译原理、离散数学。
数据结构和算法、操作系统、软件工程、网络、数据库。
方法:虽科目众多,但都是较简单的基础,且大部分已掌握。不一定全学,可根据需要选修。
主攻书籍:the c++ programming language(一直没时间读)、数据结构-C2。
2、学习linux:
目的:深入掌握linux系统。
方法:使用linux—〉linxu系统编程开发—〉驱动开发和分析linux内核。先看深,那主讲原理。看几遍后,看情景分析,对照深看,两本交叉,深是纲,情是目。剖析则是0.11版,适合学习。最后深入代码。
主攻书籍:linux内核完全剖析、unix环境高级编程、深入理解linux内核、情景分析和源代。
3、学习嵌入式linux:
目的:掌握嵌入式处理器其及系统。
方法:(1)嵌入式微处理器结构与应用:直接arm原理及汇编即可,不要重复x86。
(2)嵌入式操作系统类:ucOS/II简单,开源,可供入门。而后深入研究uClinux。
(3)必须有块开发板(arm9以上),有条件可参加培训(进步快,能认识些朋友)。
主攻书籍:毛德操的《嵌入式系统》及其他arm9手册与arm汇编指令等。
4、深入学习:
A、数字图像压缩技术:主要是应掌握MPEG、mp3等编解码算法和技术。
B、通信协议及编程技术:TCP/IP协议、802.11,Bluetooth,GPRS、GSM、CDMA等。
2010-8-21 16:46 回复
122.90.173.* 2楼
C、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。
D、DSP技术:Digital Signal Process,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法。
说明:太多细节未说明,可根据实际情况调整。重点在于1、3,不必完全按照顺序作。对于学习c++,理由是c++不只是一种语言,一种工具,她还是一种艺术,一种文化,一种哲学理念、但不是拿来炫耀得东西。对于linux内核,学习编程,读一些优秀代码也是有必要的。
注意: 要学会举一反多,有强大的基础,很多东西简单看看就能会。想成为合格的程序员,前提是必须熟练至少一种编程语言,并具有良好的逻辑思维。一定要理论结合实践。
不要一味钻研技术,虽然挤出时间是很难做到的,但还是要留点余地去完善其他的爱好,比如宇宙,素描、机械、管理,心理学、游戏、科幻电影。还有一些不愿意做但必须要做的!
技术是通过编程编程在编程编出来的。永远不要梦想一步登天,不要做浮躁的人,不要觉得路途漫上。而是要编程编程在编程,完了在编程,在编程!等机会来了在创业(不要相信有奇迹发生,盲目创业很难成功,即便成功了发展空间也不一定很大)。
嵌入式书籍推荐
Linux基础
1、《Linux与Unix Shell 编程指南》
C语言基础
1、《C Primer Plus,5th Edition》【美】Stephen Prata着
2、《The C Programming Language, 2nd Edition》【美】Brian W. Kernighan David M. Rithie(K & R)着
3、《Advanced Programming in the UNIX Environment,2nd Edition》(APUE)
4、《嵌入式Linux应用程序开发详解》
Linux内核
1、《深入理解Linux内核》(第三版)
2、《Linux内核源代码情景分析》毛德操 胡希明著
研发方向
1、《UNIX Network Programming》(UNP)
2、《TCP/IP详解》
3、《Linux内核编程》
4、《Linux设备驱动开发》(LDD)
5、《Linux高级程序设计》 杨宗德著
硬件基础
1、《ARM体系结构与编程》杜春雷着
2、S3C2410 Datasheet
英语基础
1、《计算机与通信专业英语》
系统教程
1、《嵌入式系统――体系结构、编程与设计》
2、《嵌入式系统――采用公开源代码和StrongARM/Xscale处理器》毛德操 胡希明着
3、《Building Embedded Linux Systems》
4、《嵌入式ARM系统原理与实例开发》 杨宗德著
理论基础
1、《算法导论》
2、《数据结构(C语言版)》
3、《计算机组织与体系结构?性能分析》
4、《深入理解计算机系统》【美】Randal E. Bryant David O''Hallaron着
5、《操作系统:精髓与设计原理》
6、《编译原理》
7、《数据通信与计算机网络》
8、《数据压缩原理与应用》
C语言书籍推荐
1. The C programming language 《C程序设计语言》
2. Pointers on C 《C和指针》
3. C traps and pitfalls 《C陷阱与缺陷》
4. Expert C Lanuage 《专家C编程》
5. Writing Clean Code -----Microsoft Techiniques for Developing Bug-free C Programs
《编程精粹--Microsoft 编写优质无错C程序秘诀》
6. Programming Embedded Systems in C and C++ 《嵌入式系统编程》
7.《C语言嵌入式系统编程修炼》
8.《高质量C++/C编程指南》林锐
尽可能多的编码,要学好C,不能只注重C本身。算法,架构方式等都很重要。
这里很多书其实是推荐而已,不必太在意,关键还是基础,才是重中之重!!!
原文链接:网页链接
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
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
自问自答到这里吧,bootloader这一个裸板程序,其实有3部分要点:
对硬件的操作
对ARM体系处理器的了解
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
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。
对于bootloader,我学习时是先看了
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
2. 选读
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
驱动方面比较全的介绍,应该是宋宝华的
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:
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。
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。
写完就编译、测试。
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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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:
<嵌入式Linux应用开发完全手册>
3. 视频:
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
视频信息请看网页链接
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