摘要：嵌入式linux入门基础教程01嵌入式Linux是什么嵌入式Linux跟桌面Linux一样，是一个操作系统。从单片机走过来的童鞋往往习惯于直接控制寄存器，事必躬亲，从零开始实现想要的功能。而在嵌入式Linux的世界里，我们首先要抛弃这个思想...
c、子函数printf---标准库函数---链接过程- 动态链接（Dynamic Linking）（需要系统的支持）
- 静态链接（Static Linking）（嵌入式系统常采用静态链接，以适应不同系统）
- Shell进程--fork系统调用---exec系统调用
- SWI---软中断指令（系统调用就是由用户空间向系统空间切换）
- MMU---虚地址和实地址（不同进程如何实现自己独立的地址空间）
- BUS---地址总线、数据总线和控制总线（程序如何获得数据，系统如何取指）
06一位资深工程师的学习路线
我们平时使用Linux系统的话，最常用的工具就是Shell（或者用windows中常见的说法：命令行），初学者接触Linux的第一个东西往往也是shell。也许你已经知道，把shell命令组合起来写成一个文件，亦即shell编程，也是一门大学问，它能做的事很多很强大，但仅限于对Linux系统的操作。我们一定不会用shell命令去编写一个显示屏程序，或者一个GPS导航程序。而且作为嵌入式Linux开发来说，shell不可能作为最终产品工作的平台，因为我们不能要求用户在屏幕中输入代码来实现功能。因此我认为对嵌入式开发来说，shell命令无需深究，掌握基本操作就够了。shell基本操作主要包括：获取命令帮助，到达指定目录，查看目录内容，权限修改，文件的复制粘贴等基本操作，文件搜索，文件内容查看和编辑，系统关机重启……（这些只是最基本的，后面再慢慢学别的命令，比如学习进程编程时，再学习进程相关的命令；学习C语言编程时，再学各种编译和调试命令也不迟）学习嵌入式Linux，我们的最终目的是制作一套嵌入式系统来实现功能。往往需要用C/C++或Python等其他语言来编写程序，但是编程之前我们要先明确一些基本概念。最基本的，当我们编写程序时，首先要明确嵌入式Linux分为用户空间和内核空间。用户空间是应用程序运行的空间，内核空间就是操作系统和驱动程序运行的空间。这是从软件的角度来说的，对应于ARM芯片来说，就是芯片的不同“工作模式”。这两个空间是通过“地理隔离”实现互相完全独立的，它们各自的程序使用不同的内存地址区间，各自使用自己的头文件（有些头文件在两个空间内甚至是重名的，要注意区分）、各自调用属于自己空间的函数（哪怕实现的功能相同，比如printf()和printk()），而且不能互相直接访问（用指针也不行）。（意味着学习这两部分的编程时要学习两套独立的知识体系）内核空间相关的东西有：Linux内核源码、内核编译和配置、内核移植、文件系统、Busybox、设备驱动程序编写、中断编程……用户空间相关的东西有：Shell、应用程序编译和调试、进程、线程、文件IO编程、网络通信相关、Qt图形界面编程……如果你仅仅要开发应用程序，那你就可以远离内核空间那些东西了。对你来说，驱动程序、底层硬件、操作系统的工作方式等都是透明的，你写的程序在别的芯片上也能跑得很好。但如果你想要开发驱动程序，或者定制自己的操作系统，或者你想向一片“全裸”芯片中写入操作系统，并使它正常运行起来，那就得学习内核空间的知识了。如果你想让“全裸”芯片运行起来，还会遇到一块比内核更底层的东西，Bootloader。它是在内核启动前运行的一段程序，用来初始化硬件、建立内存空间映射等，与芯片的品牌、型号极其相关。我们通常对一些现成的Bootloader进行修改来满足需求，常见的Bootloader有U-Boot、Vivi等。再多说一句，如果想从零开始做一个嵌入式设备，还有更底层的问题需要解决和学习：电路设计、PCB布线等。因此，我们看到的嵌入式Linux书籍就可以粗略分成两个方向：一类讲嵌入式Linux应用程序编程，另一类讲如何搭建一个完整的嵌入式Linux平台。分别对应的就是用户空间和内核空间的事情。虽然用户空间和内核空间是独立的，但就像Windows提供了API，允许我们对系统进行操作一样，用户空间的程序也可以通过系统调用来访问内核（就是一些的C语言函数）。但由于系统调用非常基础，所以有时使用起来很麻烦。比如说一个简单的给变量分配内存空间的操作，就需要动用多个系统调用。Linux定义一些库函数(API)来将系统调用组合成某些常用的功能，以方便我们编程（同样是C语言函数）。因此，我们在读别人的程序时，就要区分其中的函数是系统调用，还是库函数，还是C/C++标准库中的函数，还是用户自己定义的函数。如果是前三者，就可以到各个地方搜索相应的资料，这样学习起来就快很多。那么shell程序和我们用C/C++编写的程序有什么区别呢？事实上，我们在shell中写的每一个命令，都对应了一个程序，在程序内部就是通过调用各种API来实现相应功能的。因此用shell能实现的功能，理论上都能用C语言实现。作为嵌入式Linux开发初学者，简单熟悉了shell以后，就可以开始进行一些C语言编程的尝试了。我们最早接触编程一般都是在大学的编程课上，而且往往用的是Visual C++ 6.0。窃以为这是让我对编程原理长期困惑不解的罪魁祸首！啥是环境变量？为啥要设置include路径，lib路径？为啥一点编译按钮就会出来那么多后缀名不同的文件？这些很基础很重要的问题都被VC6.0这个外壳掩盖了。但哪怕你在Linux中使用gcc编译一个最简单程序，一定就会像我一样马上明白把一个.c的源文件变成一个可执行文件，中间究竟发生了什么事情。如果你再用gdb调试一个程序，就会明白得更多一点。关于C/C++编程的基本工具，我们需要学习的有：vim等代码编辑器、diff等文件比较的shell命令、gcc等编译器、gdb等调试工具、交叉编译等。这里需要特别提到一个重要工具（网站）：github，根据百度的解释，它是一个“分布式的版本控制系统”，初学者还用不到版本控制，那就可以单纯把它当成一个开放的源代码库。这个网站里有大量优秀的源代码供学习和使用。学习了基本的编程方法，我们就该接触Linux的API等内容了。毕竟，我们的嵌入式系统要与设备进行交互，只用C/C++标准库是不够的。在此之前，需要建立一个Linux的重要概念：一切皆文件。甚至硬件设备对Linux系统来说，也是文件。这样对设备的操作就等同于对文件进行读、写，或读写以外的操作。这部分内容在各种书籍资料中通常以“文件IO编程”命名，作为一个章节来写。我觉得这是应当第一个来学的东西，因为看到自己能随意操控文件和外设是一件让人很振奋的事情！成就感是继续学习的一大动力！另外一个重要内容是，理解进程和线程。通过学习这个部分，能管中窥豹地大致领略到Linux系统如何进行调度，你的程序是怎么在Linux中运行的。这是操作系统原理的内容，但作为非软件专业出身的人，没办法，只能自学了。其他应用程序编程如网络编程、Qt图形编程等就不一一说明了。驱动程序可能是我们将来接触内核空间遇到的第一个内容。不过暂时还没什么特别想说的。内核空间距离初学者还是有点远的……以后再来学这部分内容。07另一位资深工程师的学习之路
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：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。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，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。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,请看薄的那本(浮燥的社会讲求速度,呵),
2.选读,想了解哪一块就读哪一节驱动包含两部分：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，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，应该是宋宝华的了，老实说我只看过目录，有不少人说好，这里推荐一下。
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