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ID：技術(shù)讓夢想更偉大
來源：網(wǎng)絡素材

嵌入式LINUX里含有bootloader, 內(nèi)核, 驅(qū)動程序、根文件系統(tǒng)這4大塊。

一、bootloader

它就是一個稍微復雜的裸板程序。但是要把這裸板程序看懂寫好一點都不容易。Windows下好用的工具弱化了我們的編程能力。很多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。能回答這幾個問題嗎？

一上電，CPU從哪里取指令執(zhí)行？

一般從Flash上指令。

但是Flash一般是只能讀不能直接寫的，如果用到全局變量，這些全局變量在哪里？

全局變量應該在內(nèi)存里。

那么誰把全局變量放到內(nèi)存里去？

長期用ADS、KEIL的朋友，你能回答嗎？這需要"重定位"。在ADS或KEIL里，重定位的代碼是制作這些工具的公司幫你寫好了。你可曾去閱讀過？

內(nèi)存那么大，我怎么知道把"原來存在Flash上的內(nèi)容"讀到內(nèi)存的"哪個地址去"？

這個地址用"鏈接腳本"決定，在ADS里有scatter文件，KEIL里也有類似的文件。但是，你去研究過嗎？

你說重定位是把程序從Flash復制到內(nèi)存，那么這個程序可以讀Flash??？

是的，要能操作Flash。當然不僅僅是這些，還有設(shè)置時鐘讓系統(tǒng)運行得更快等等。

先自問自答到這里吧，對于bootloader這一個裸板程序，其實有3部分要點：

①對硬件的操作

對硬件的操作，需要看原理圖、芯片手冊。這需要一定的硬件知識，不要求能設(shè)計硬件，但是至少能看懂; 不求能看懂模擬電路，但是要能看懂數(shù)字電路。這方面的能力在學校里都可以學到，<微機原理>、<數(shù)字電路>這2本書就足夠了。想速成的話，就先放掉這塊吧，不懂就GOOGLE、發(fā)貼。另外，芯片手冊是肯定要讀的，別去找中文的，就看英文的。開始是非常痛苦，以后就會發(fā)現(xiàn)那些語法、詞匯一旦熟悉后，讀任何芯片手冊都很容易。

②對ARM體系處理器的了解

對ARM體系處理器的了解,可以看杜春蕾的<ARM體系架構(gòu)與編程>，里面講有匯編指令，有異常模式、MMU等。也就這3塊內(nèi)容需要了解。

③程序的基本概念：重定位、棧、代碼段數(shù)據(jù)段BSS段等

程序的基本概念，王道當然是去看<編譯原理>了。可惜，這類書絕對是天書級別的。若非超級天才還是別去看了。可以看韋東山的<嵌入式Linux應用開發(fā)完全手冊>。

對于bootloader，可以先看<ARM體系架構(gòu)與編程>，然后自己寫程序把各個硬件的實驗都做一遍，比如GPIO、時鐘、SDRAM、UART、NAND。把它們都弄清楚了，組臺在一起就很容易看懂u-boot了。

總結(jié)一下，看懂硬件原理圖、看芯片手冊，這都需要自己去找資料。

二、內(nèi)核

想速成的人，先跨過內(nèi)核的學習，直接學習怎么寫驅(qū)動。
想成為高手，內(nèi)核必須深刻了解。注意，是了解，要對里面的調(diào)度機制、內(nèi)存管理機制、文件管理機制等等有所了解。

推薦兩本書：

1. 通讀<linux內(nèi)核完全注釋>,請看薄的那本

2. 選讀<Linux內(nèi)核情景分析>, 想了解哪一塊就讀哪一節(jié)

三、驅(qū)動

驅(qū)動包含兩部分：硬件本身的操作、驅(qū)動程序的框架。
又是硬件，還是要看得懂原理圖、讀得懂芯片手冊，多練吧。

①硬件本身的操作

說到驅(qū)動框架，有一些書介紹一下。LDD3,即<Linux設(shè)備驅(qū)動>，老外寫的那本，里面介紹了不少概念，值得一讀。但是，它的作用也就限于介紹概念了。入門之前可以用它來熟悉一下概念。

②驅(qū)動程序的框架

驅(qū)動方面比較全的介紹，應該是宋寶華的<linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)詳解>了。要想深入了解某一塊，<Linux內(nèi)核情景分析>絕對是超5星級推薦。別指望把它讀完，1800多頁，上下兩冊呢。某一塊不清楚時，就去翻一下它。任何一部分，這書都可以講上2、3百頁，非常詳細。并且是以某個目標來帶你分析內(nèi)核源碼。它以linux2.4為例，但是原理相通，同樣適用于其它版本的linux。

把手上的開發(fā)板所涉及的硬件，都去嘗試寫一個驅(qū)動吧。有問題就先"痛苦地思考"，思考的過程中會把很多不相關(guān)的知識串聯(lián)起來，最終貫通。

四、根文件系統(tǒng)

大家有沒有想過這2個問題：?

對于Linux做出來的產(chǎn)品，有些用作監(jiān)控、有些做手機、有些做平板。那么內(nèi)核啟動后，掛載根文件系統(tǒng)后，應該啟動哪一個應用程序呢？

內(nèi)核不知道也不管應該啟動哪一個用戶程序。它只啟動init這一個應用程序，它對應/sbin/init。

顯然，這個應用程序就要讀取配置文件，根據(jù)配置文件去啟動用戶程序(監(jiān)控、手冊界面、平板界面等等，這個問題提示我們，文件系統(tǒng)的內(nèi)容是有一些約定的，比如要有/sbin/init，要有配置文件。

你寫的hello,world程序，有沒有想過里面用到的printf是誰實現(xiàn)的？

這個函數(shù)不是你實現(xiàn)的，是庫函數(shù)實現(xiàn)的。它運行時，得找到庫。

這個問題提示我們，文件系統(tǒng)里還要有庫。

簡單的自問自答到這里，要想深入了解，可以看一下busybox的init.c，就可以知道init進程做的事情了。

當然，也可以看<嵌入式Linux應用開發(fā)完全手冊>里構(gòu)建根文件系統(tǒng)那章。

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嵌入式Linux底層系統(tǒng)包含哪些東西？

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