絕妙!從單片機工程師的角度看嵌入式Linux
前言
這篇文章簡單我們來一起梳理嵌入式Linux的一些知識,方便于一些想跟我一樣想要由單片機進(jìn)階到嵌入式Linux的朋友做一些參考學(xué)習(xí)。
現(xiàn)在隨著嵌入式Linux的教程不斷增多,相信應(yīng)該有不少學(xué)單片機的朋友開始折騰這個了吧~
嵌入式Linux學(xué)哪些東西
1、認(rèn)識Linux
學(xué)單片機的朋友有些已經(jīng)有一些Linux基礎(chǔ)了,但也不乏有些朋友沒用過Linux,甚至有些初學(xué)的讀者朋友沒聽說過Linux,為了照顧這些朋友,這里簡單地認(rèn)識一下Linux:
2、認(rèn)識嵌入式Linux
學(xué)習(xí)嵌入式Linux我們需要關(guān)注以下幾大塊內(nèi)容:
嵌入式Linux軟件部分最重要的三部分當(dāng)屬Bootloader、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)
。有了這三部分,這才是一個最小的、完整的、可運行程序的嵌入式系統(tǒng)。
(1)BootLoader
BootLoader
是在操作系統(tǒng)運行之前運行的一段代碼, 用于引導(dǎo)操作系統(tǒng)
。開源的BootLoader
有很多種,比如RedBoot、U-Boot 等 ,其中U-Boot
用得最多。U-Boot的源碼非常龐大:
我們的學(xué)習(xí)重心在于學(xué)會怎么把芯片原廠移植好的U-Boot拿來修改然后適配我們的板子:
平時說的U-Boot移植
通常都是指把芯片原廠移植好的U-Boot拿來修改適配我們板子的過程。
(2)Linux內(nèi)核
Linux 內(nèi)核(英語:Linux kernel)是一種開源的類 Unix 操作系統(tǒng)宏內(nèi)核
。我們要學(xué)習(xí)移植的Linux內(nèi)核也是把芯片原廠移植好的Linux內(nèi)核包拿來作移植。內(nèi)核源碼目錄如下:
(3)根文件系統(tǒng)
根文件系統(tǒng)(rootfs)是內(nèi)核啟動時所 mount(掛載)的第一個文件系統(tǒng),內(nèi)核代碼映像文件保存在根文件系中。
而系統(tǒng)引導(dǎo)啟動程序會在根文件系統(tǒng)掛載之后從中把一些基本的初始化腳本和服務(wù)等加載到內(nèi)存中去運行。
這里的根文件系統(tǒng)的重要性猶如我們電腦的系統(tǒng)盤,有這個系統(tǒng)盤我們才能裝我們的系統(tǒng)。根文件系統(tǒng)有根目錄/
,根目錄下有很多子目錄:
(圖片來源:百問網(wǎng))
根文件系統(tǒng)需要專門的框架來制作,這樣的框架有:BusyBox、Yocto、Buildroot 等。
(4)Linux驅(qū)動
Linux驅(qū)動應(yīng)該是我們學(xué)習(xí)嵌入式Linux的起始點與重心。上面那三大塊內(nèi)容已經(jīng)為我們創(chuàng)建好了完整的嵌入式Linux環(huán)境。
有了這樣一個環(huán)境,我們的Linux驅(qū)動就可以裝在上面。Linux驅(qū)動:
Linux中有三大類驅(qū)動:字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動。
設(shè)備樹(Device Tree):描述設(shè)備樹的文件。這個 DTS 文件采用樹形結(jié)構(gòu)描述板級設(shè)備,也就是開發(fā)板上的設(shè)備信息,比如CPU 數(shù)量、 內(nèi)存基地址、 IIC 接口上接了哪些設(shè)備、 SPI 接口上接了哪些設(shè)備等等。
(5)Linux應(yīng)用
Linux中:一切皆文件。在C編程中,我們都知道對文件的操作都是打開文件、讀寫文件、關(guān)閉文件等。
在嵌入式Linux應(yīng)用編程中,我們的關(guān)注點也是怎么操作(open、close、read、write等)這些文件(設(shè)備文件等)。
3、一點經(jīng)驗
嵌入式Linux的學(xué)習(xí)相對于單片機的學(xué)習(xí)來說要難很多,不僅要學(xué)的內(nèi)容變多了,光是熟悉開發(fā)環(huán)境(Linux環(huán)境、交叉編譯器、Makefile等)這一塊就挺多內(nèi)容。
從深度上更是比單片機要深不少,比如以前學(xué)STM32是IDE編譯,嵌入式Linux是直接用編譯器編譯或使用編譯腳本編譯。
從我入門到放棄的經(jīng)驗來看,從Linux驅(qū)動和應(yīng)用開始學(xué)是比較好的,不要一上來就去擼上面那三個巨頭,不然很容易從入門到放棄。。。
學(xué)習(xí)這個做好吃苦的準(zhǔn)備,可能很多問題都會令你暴走。比如你按照教程來做,最后出來的結(jié)果可能不一樣,可能會冒出很多問題,這都是很正常的。
而且有時候看似只是一個問題,但這個問題會牽扯著其它問題,得有耐心的解決。
比如之前我在編譯Linux內(nèi)核的時候,出現(xiàn)如下問題:
根據(jù)問題描述:缺少了一個叫lzop
的東西,然后我按提示安裝這個東西,然后又冒出問題:
然后只能到網(wǎng)上找解決方法,然后一個一個方法試,最后解決了:
我的實驗方法是和教程一樣的,包括開發(fā)環(huán)境都是教程提供的,這樣與教程完全一樣的操作都能出現(xiàn)問題,何況有時候得自己搭環(huán)境,那出錯的概率會更大。
無論如何,都不要那么容易放棄。
最后
嵌入式Linux的知識不僅限于上面提到的,但基本包含了我們的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。上面提到的只是一些表層的概念性的知識,之后我們將一起來學(xué)習(xí)分享更多比較深入的、細(xì)節(jié)的知識。
來源:嵌入式大雜燴
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