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