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嵌入式LINUX里含有

专家
2020-04-07 07:41:42    评分


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。能回答这几个问题吗?

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,如果用到全局变量,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?

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,你去研究过吗?

Q:你说重定位是把程序从Flash复制到内存,那么这个程序可以读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部分要点:
①对硬件的操作
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。这方面的能力在学校里都可以学到,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。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。

②对ARM体系处理器的了解
ARM体系处理器的了解,可以看杜春蕾的<ARM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块内容需要了解。
③程序的基本概念:重定位、栈、代码段数据段BSS段等
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。若非超级天才还是别去看了。可以看韦东山的<嵌入式Linux应用开发完全手册>。

对于bootloader,可以先看<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,这都需要自己去找资料。
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,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。

推荐两本书:

1. 通读<linux内核完全注释>,请看薄的那本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。

①硬件本身的操作
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。入门之前可以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<linux设备驱动开发详解>了。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。别指望把它读完,1800多页,上下两册呢。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,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 。
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。





关键词: 嵌入式     LINUX     含有     程序    

助工
2020-04-11 21:40:53    评分
2楼

多谢分享


助工
2020-04-18 21:47:47    评分
3楼

感谢分享


助工
2020-04-25 21:48:35    评分
4楼

原来如此


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