linux学习计划
1;;既然喜欢,那就去学,至于以后成什么样子,就看机缘了,这篇主要是学什么,通过什么途径去学???
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;
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。
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。
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
1、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。linux也一样
总结:
嵌入式LINUX里含有:(四块bootloader、内核、驱动程序、根文件系统)
bootloader,
它就是一个稍微复杂的裸板程序
作用:
上电后,CPU一般从flash取指令执行(flash是保存程序代码的地方);
flash一般只能读不能直接写,如果用到全局变量,全局变量是在内存里;
重定位把全局变量放到了内存里去;
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"?这个地址用"链接脚本"决定;
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?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。
《微机原理、数字电路》: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。
《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。
杜春蕾的<ARM体系架构与编程> : 汇编指令,有异常模式、MMU等。也就这3块内容需要你了解。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
《编译原理》 :程序的基本概念。这个有点难,可以看下面的去代替。
<嵌入式Linux应用开发完全手册>和第1期视频 :程序的基本概念。
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。
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
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。
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>
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