嵌入式linux入門

『壹』 學嵌入式linux需要先學什麼

韋東山：6000字長文告訴你如何學習嵌入式linux

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第1章 單片機和Linux的區別

1.1 有哪些產品使用單片機或Linux

所有的電子產品，所用技術都可以認為要麼是單片機，要麼是Linux；GUI方面主要是QT/Android，它們都是運行於Linux之上的。

下面我們用類比和邏輯推導出嵌入式Linux系統的組成，沒錯，「推導」。

從上圖可以知道：

① 組成：

嵌入式Linux系統

= bootloader + linux內核 + 根文件系統(裡面含有APP)。

② bootloader：

它的目的是啟動內核，去哪等讀內核？讀到哪裡？去Flash等外設讀內核，存到內存里去。所以需要有Flash里外設的驅動能力，為了調試方便還會有網路功能。

所以，可以認為 booloader = 裸機集合，它就是一個復雜的單片機程序。

③ Linux內核

Linux內核的最主要目的是去啟動APP，APP保存在哪裡？保存在「根文件系統」里。「根文件系統」又保存在哪裡？在Flash、SD卡等設備里，甚至可能在網路上。所以Linux內核要有這些Flash、SD卡里設備的驅動能力。

不僅如此，Linux內核還有進程調度能力、內存管理等功能。

所以：Linux內核 = 驅動集合 + 進程調度 + 內存管理等。

2.3 要學習bootloader嗎

Bootloader有很多種，常用的叫作u-boot。

在實際工作中，對於u-boot基本上是修修改改，甚至不改。但是u-boot本身是很復雜的，比如為了便於調試，它支持網路功能；有些內核是保存在FAT32分區里，於是它要能解析FAT32分區，讀FAT32分區的文件。

花那麼多精力去學習u-boot，但是工作中基本用不到，這對初學者很不友善。

所以，對於初學者，我建議：理解u-boot的作用、會使用u-boot的命令，這就可以了。

如果你的工作就是修改、完善bootloader，那麼再去研究它吧。

2.4 要學習Linux內核、要學習驅動程序嗎

之前我們說過Linux內核 = 驅動集合 + 進程調度 + 內存管理等，如果要學習Linux內核，從驅動程序入手是一個好辦法。

但是人人都要學習Linux內核、人人都要學習Linux驅動嗎？顯然不是。

作為初學者，懂幾個簡單的驅動程序，有利於工作交流；理解中斷、進程、線程的概念，無論是對驅動開發、應用程序開發，都是很有好處的。

所以對於初學者，建議前期只學習這幾個驅動：LED、按鍵、中斷。

① LED驅動程序：

這是最簡單的驅動程序。

② 按鍵驅動程序：

它也比較簡單，從它引入「中斷」。

③ 中斷：

從「中斷」它可以引入：休眠-喚醒、進程/線程、POLL機制、非同步通知等概念。這些概念無論是對驅動開發，還是對應用開發，都很重要。

所以，對於初學者，我建議必須學習這幾個驅動：LED、按鍵、中斷。

入門之後，如果你想從事內核開發、驅動開發，那麼可以去鑽研幾個驅動程序(輸入系統、I2C匯流排、SPI匯流排等)，掌握若干個大型驅動程序後，你對內核的套路就有所了解了，再去研究其他部分(比如進程管理、文件系統)時你會發現套路是如此通用。

攝像頭(VL42)、音效卡ALSA驅動是Linux中比較復雜的2類驅動，它們是很難的，如果工作與此相關再去研究。

2.5，要學習Linux應用程序嗎？先學一些基礎技能

要學，即使以後你只想研究內核，一些基本的應用開發編寫能力也是需要的：

① 基本設備的訪問，比如LCD、輸入設備

② 進程、線程、進程通信、線程同步與互斥

③ 休眠-喚醒、POLL機制、信號

④ 網路編程

①②③部分的知識，跟驅動有密切的關系，它們是相輔相承的。

掌握了基本驅動開發能力、基本應用開發能力之後，在工作中你就可以跟別人友好溝通了，不至於一臉懵逼。

2.6，應用程序是怎麼啟動的？要了解一下根文件系統

你辛辛苦苦寫出了應用程序，怎麼把它放到板子上，讓它開機就自動啟動？

你寫的程序，它依賴於哪些庫，這些庫放到板子上哪個目錄？

怎麼做一個可升級的系統？即使升級中途斷電了，也要保證程序至少還可以運行老的版本？

這些都需要我們了解一下根文件系統。

先了解一下init進程：它要讀取配置文件，根據配置文件啟動各個APP。

了解了init進程，你就了解了根文件系統的組成，就可以隨心所欲裁剪系統，為你的項目製作出最精簡的系統。

第3章 學習方法

3.1，先不要打破砂鍋問到底

嵌入式涉及的東西太多太雜了，如果心裡沒有主線，碰到什麼都要去研究個透徹，最終反而忘記自己要學什麼了。

嵌入式涉及硬體知識、軟體知識，軟體里涉及匯編、ARM架構、C語言、Makefile、Shell；又分為bootloader、內核、驅動、基本的APP、GUI。

比如我們會用到Makefile，了解它的基本規則，會用我們提供的Makefile就可以。

不需要深入研究那些make函數，因為在工作中都有現成的Makefile給你使用，不需要自己去編寫一套Makefile。何必花上好幾天去深入研究它呢？

比如我們會用到bootloader，難道又要花上幾個月來深入研究u-boot嗎？工作中基本不需要改u-boot，會用那幾個命令就可以。

甚至有些學員先去買本shell的書來學習shell命令，何必？我們在視頻中用到什麼命令，你不懂時再去網路一下這些命令就可以了。

不要脫離初學者的主線：應用基礎、驅動基礎。有了這2個基礎後，你想深入研究某部分時，再去花時間吧。

3.2，思路要清晰，不怕抄代碼

視頻里的代碼，請你一定要自己去寫一次、寫多次。為什麼我現在寫驅動那麼熟？我2009年在華清遠見上課時，

每次上課我都要給學生寫一次那些驅動，十幾次下來閉著眼睛都知道內核的套路了。

記不住那些函數？我也記不住，我都是去參考同類的驅動程序，這又不是閉卷考試。

但是要理清楚思路，你寫這個程序要完成什麼功能、怎麼實現這些功能？這個要弄清楚。

有了思路後再寫代碼，不知道怎麼寫？沒關系，看看視頻，看看示例，然後關閉視頻看看能否自己寫出來。

3.3，對自己的方向很了解，我只能帶你到這里了

我的專長是操作系統，是快速地帶領大家掌握一些項目開發的基礎知識。

如果你決定深入研究某方面時，我並不能帶你多久。你要去看源碼，去看這方面的專業書籍。

比如想深入鑽研內核的內存管理時，它有頁表映射(你需要閱讀ARM架構的手冊)、SLAB分配器、vmalloc/malloc實現、mmap實現、缺頁中斷、父進程子進程之間的頁面管理等等，內容非常多。有時候連書籍都沒有，你需要直接啃代碼。

當你想從事某個行業時，就需要深入研究行業相關的知識。

比如CAN匯流排，它可以寫成一本書：CAN協議、CAN報文、Socket CAN、車身網路拓撲結構，CAN應用報文，CAN網路管理報文，CAN診斷報文。

想做物聯網網關，需要深入研究MQTT，MQTT協議相對簡單，但是MQTT英文原版協議有130多頁，中文版有近100頁，是一本小書了。

每個行業都有自己的業務邏輯，在掌握基本的編程能力之一，你需要結合具體的業務去深入學習。

-☆ END ☆-

『貳』 嵌入式系統學習步驟

新手必讀「嵌入式系統學習11大步驟」

1、Linux 基礎

安裝Linux操作系統 Linux文件系統 Linux常用命令 Linux啟動過程詳解 熟悉Linux服務能夠獨立安裝Linux操作系統 能夠熟練使用Linux系統的基本命令 認識Linux系統的常用服務安裝Linux操作系統 Linux基本命令實踐 設置Linux環境變數 定製Linux的服務 Shell 編程基礎使用vi編輯文件 使用Emacs編輯文件 使用其他編輯器

2、Shell 編程基礎

Shell簡介 認識後台程序Bash編程熟悉Linux系統下的編輯環境 熟悉Linux下的各種Shell 熟練進行shell編程熟悉vi基本操作 熟悉Emacs的基本操作 比較不同shell的區別 編寫一個測試伺服器是否連通的shell腳本程序 編寫一個查看進程是否存在的shell腳本程序 編寫一個帶有循環語句的shell腳本程序 （更多相關內容請關註：東方賽富——國內一流嵌入式培訓學院）

3、Linux 下的 C 編程基礎

linux C語言環境概述 G使用方法 Gdb調試技術 Autoconf Automake Makefile 代碼優化 熟悉Linux系統下的開發環境 熟悉G編譯器 熟悉Makefile規則編寫Hello,World程序 使用 make命令編譯程序 編寫帶有一個循環的程序 調試一個有問題的程序

4、嵌入式系統開發基礎

嵌入式系統概述 交叉編譯 配置TFTP服務 配置NFS服務 下載Bootloader和內核 嵌入式Linux應用軟體開發流程熟悉嵌入式系統概念以及開發流程 建立嵌入式系統開發環境製作cross_g工具鏈 編譯並下載U-boot 編譯並下載Linux內核 編譯並下載Linux應用程序

4、嵌入式系統移植

Linux內核代碼 平台相關代碼分析 ARM平台介紹 平台移植的關鍵技術 移植Linux內核到 ARM平台 了解移植的概念 能夠移植Linux內核移植Linux2.6內核到 ARM9開發板

5、嵌入式 Linux 下串口通信

串列I/O的基本概告氏念 嵌入式Linux應用軟體開發流程 Linux系統的文件和設備 與文件相關的系統調用 配置超級終端和MiniCOM 能夠熟悉進行串口通信 熟悉文件I/O 編寫串口通信程序 編寫多串口通信程序（更多相關內容請關註：東方賽富——國內一流嵌入式培訓學院）

6、嵌入式系統中多進程程序設計

Linux系統進程概述 嵌入式系統的進程特點 進程操作 守護進程 相關的系統調用了解Linux系統中進程的概念 能夠編寫多進程程序編寫多進程程序 編寫一個守護進程程序 sleep系統調用任務管理、同步與通信 Linux任務概述任務調度 管道 信號 共享內存 任務管理 API 了解Linux系統任務管理機制 熟悉進程間通信的幾種方式 熟悉嵌入式Linux中的任務間同步與通信編寫一個簡單的管道程序實現文件傳輸 編寫一個使用共享內存的程序

7、嵌入式系統中多線程程序設計

線程的基礎知識 多線程編程方法 線程應用中的同步問題了解線程的概念 能夠編寫簡單的多線程程序編寫一純裂個襪褲散多線程程序

8、嵌入式 Linux 網路編程

網路基礎知識 嵌入式Linux中TCP/IP網路結構 socket 編程 常用 API函數 分析Ping命令的實現 基本UDP套介面編程 許可證管理 PPP協議 GPRS 了解嵌入式Linux網路體系結構 能夠進行嵌入式Linux環境下的socket 編程 熟悉UDP協議、PPP協議 熟悉GPRS 使用socket 編寫代理伺服器 使用socket 編寫路由器 編寫許可證伺服器 指出TCP和UDP的優缺點 編寫一個web伺服器 編寫一個運行在 ARM平台的網路播放器

9、GUI 程序開發

GUI基礎 嵌入式系統GUI類型 編譯QT 進行QT開發熟悉嵌入式系統常用的GUI 能夠進行QT編程使用QT編寫「Hello，World」程序 調試一個加入信號/槽的實例 通過重載QWidget 類方法處理事件（更多相關內容請關註：東方賽富——國內一流嵌入式培訓學院）

10、Linux 字元設備驅動程序

設備驅動程序基礎知識 Linux系統的模塊 字元設備驅動分析 fs_operation結構 載入驅動程序了解設備驅動程序的概念 了解Linux字元設備驅動程序結構 能夠編寫字元設備驅動程序編寫Skull驅動 編寫鍵盤驅動 編寫I/O驅動 分析一個看門狗驅動程序 對比Linux2.6內核與2.4內核中字元設備驅動的不同Linux 塊設備驅動程序塊設備驅動程序工作原理 典型的塊設備驅動程序分析 塊設備的讀寫請求隊列了解Linux塊設備驅動程序結構 能夠編寫簡單的塊設備驅動程序比較字元設備與塊設備的異同 編寫MMC卡驅動程序 分析一個文件系統 對比Linux2.6內核與2.4內核中塊設備驅動的不同

11、文件系統

虛擬文件系統 文件系統的建立 ramfs內存文件系統 proc文件系統 devfs 文件系統 MTD技術簡介 MTD塊設備初始化 MTD塊設備的讀寫操作了解Linux系統的文件系統 了解嵌入式Linux的文件系統 了解MTD技術 能夠編寫簡單的文件系統為 ARM9開發板添加 MTD支持 移植JFFS2文件系統 通過proc文件系統修改操作系統參數 分析romfs 文件系統源代碼 創建一個cramfs 文件系統 （更多相關內容請關註：東方賽富——國內一流嵌入式培訓學院）

『叄』 如果想學Linux，應該怎麼學

學嵌入式Linux要先學以下幾點：
1.C語言。要有C語言的基礎，當然越熟練越好，不熟也沒關系，具備基本技能就可以：比如寫一個數組排序、輸入數字求和什麼的。C語言的學習就是多些多練。
2.Linux基礎
Linux操作系統的概念、安裝方法，詳細了解Linux下的目錄結構、基本命令、編輯器VI ,編譯器GCC，調試器GDB和 Make 項目管理工具, Shell、 Makefile腳本編寫等知識，嵌入式開發環境的搭建。
3.Linux系統編程
重點學習標准I/O庫，Linux多任務編程中的多進程和多線程，以及進程間通信(pipe、FIFO、消息隊列、共享內存、signal、信號量等)，同步與互斥對共享資源訪問控制等重要知識，主要提升對Linux應用開發的理解和代碼調試的能力。
4.Linux網路編程
計算機網路在嵌入式Linux系統應用開發過程中使用非常廣泛，通過Linux網路發展、TCP/IP協議、socket編程、TCP網路編程、UDP網路編程、Web編程開發等方面入手，全面了解Linux網路應用程序開發。重點學習網路編程相關API，熟練掌握TCP協議伺服器的編程方法和並發伺服器的實現，了解HTTP協議及其實現方法，熟悉UDP廣播、多播的原理及編程方法，掌握混合C/S架構網路通信系統的設計，熟悉HTML,Javascript等Web編程技術及實現方法。
5.數據結構與演算法
數據結構及演算法在嵌入式底層驅動、通信協議、及各種引擎開發中會得到大量應用，對其掌握的好壞直接影響程序的效率、簡潔及健壯性。此階段的學習要重點理解數據結構與演算法的基礎內容，包括順序表、鏈表、隊列、棧、樹、圖、哈希表、各種查找排序演算法等應用及其C語言實現過程。
6.Cortex A8 、Linux 平台開發
通過基於ARM Cortex-A8處理s5pv210了解晶元手冊的基本閱讀技巧，掌握s5pv210系統資源、時鍾控制器、電源管理、異常中斷控制器、nand flash控制器等模塊，為底層平台搭建做好准備。Linux平台包括內核裁減、內核移植、交叉編譯、GNU工具使用、內核調試、Bootloader介紹、製作與原理分析、根文件系統製作以及向內核中添加自己的模塊，並在s5pv210實驗平台上運行自己製作的Linux系統,集成部署Linux系統整個流程。同時了解Android操作系統開發流程。Android系統是基於Linux平台的開源操作系統，該平台由操作系統、中間件、用戶界面和應用軟體組成，是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟體，目前它的應用不再局限於移動終端，還包括數據電視、機頂盒、PDA等消費類電子產品。
7.驅動開發
驅動程序設計是嵌入式Linux開發工作中重要的一部分，也是比較困難的一部分。本階段的學習要熟悉Linux的內核機制、驅動程序與用戶級應用程序的介面，掌握系統對設備的並發操作。熟悉所開發硬體的工作原理，具備ARM硬體介面的基礎知識，熟悉ARM Cortex-A8處理器s5pv210各資源、掌握Linux設備驅動原理框架，熟悉工程中常見Linux高級字元設備、塊設備、網路設備、USB設備等驅動開發，在工作中能獨立勝任底層驅動開發。

『肆』 嵌入式Linux驅動程序開發學習路線

關於這個方向，我認為大概分3個階段：

1、嵌入式linux上層應用，包括QT的GUI開發

2、嵌入式linux系統開發

3、嵌入式linux驅動開發

嵌入式目前主要面向的幾個操作系統是，LINUX，WINCE、VxWorks等等

Linux是開源免費的，而且其源代碼是開放的，更加適合我們學習嵌入式。

所以你可以嘗試以下路線：

（1）C語言是所有編程語言中的強者，單片機、DSP、類似ARM的種種晶元的編程都可以用C語言搞定）神數，因此必須非常熟練的掌握。

推薦書籍：《TheCProgrammingLanguage》這本經典的教材是老外寫的，也有中譯版本。

（2）操作系統原理，是必需的，如果你是計算機專業畢業那也就無所謂了，如果是非計算機專業的就必須找一本比較淺顯的計算機原理書籍看一看，把啥叫「進程」「線程」「系統調度」等等基本問題搞清楚。

（3）Linux操作系統就是用C語言編寫的，所以你也應該先學習下Linux方面的編程，只有你會應用了，才能近一步去了解其內核的精髓。

推薦書籍：《UNIX環境高級編程》（第2版）

（4）了解ARM的架構，原理，以及其匯編指令，我們在嵌入式開發中，一般很少去寫匯編，但是最起碼的要求是能夠看懂arm匯編。

（5）系統移植的時候，就需要你從最下層的bootloader開始，然後內核移植，文件系統移植等。而移植這部分對硬體的依賴是非常大的，其配置步驟也相對復雜，也沒有太多詳細資料。

（6）驅動開發

linux驅動程序設計既是個極富有挑戰性的領域，又是一個博大精深的內容。

linux驅動程序設計本質是屬於linux內核編程范疇的，因而是對linux內核和內核編程是有要求的。在學習前你要想了解linux內核的組成，因為每一部分要詳細研究的話足夠可以擴展成一本厚書。

以上只不過是大概的框架，在實際的開發中還會涉及很多東西，比如：交叉編譯、makefile、shell腳本等等，所以說學習嵌入式的周期較長，門檻較高，自學的話更是需要較強的學習能力和專業功底。只要能堅持下來一定會取得成功！

嵌入式非常難，看書的話比較晦澀難懂，不容易入門，我個人比較偏向於看視頻教程，因為有老師帶著比較容易入門。給看看一篇文章是關於一位專科生怎麼自學嵌入式的。

做個自我介紹，我07年考上一所很爛專科民辦的學校，學的是生物專業，具體的學校名稱我就不說出來獻丑了。09年我就輟學了，我在那樣的學校，一年學費要1萬多，但是根本沒有人學習，我實在看不到希望，我就退學了。

退學後我也迷茫，大專都沒有畢業，我真的不知道我能幹什麼，我在糾結著我能做什麼。所以輟學後我一段時間，我想去找工作，因為我比較沉默寡言，不是很會說話，我不適合去應聘做業務。我想應聘做技術的，可是處處碰壁。

一次偶然的機會，我才聽到嵌入式這個行業。那天我去新華書店，在計算機分類那邊想找本書學習。後來有個女孩子走過來，問我是不是讀計算機的，有沒有興趣學習嵌入式，然後給我介紹了一下嵌入式現在的火熱情況，告訴我學嵌入式多麼的有前景，給我了一份傳單，嵌入式培訓的廣告。聽了她的介紹，我心裡癢癢的，確實我很想去學會一門自己的技術，靠自己的雙手吃飯。

回家後，我就上網查了下嵌入式，確實是當今比較熱門的行業，也是比較好找工作的，工資也是相對比較高。我就下決心想學嵌入式了。於是我去找嵌入式培訓的相關信息，說真的，我也很迷茫，我不知道培訓是否真的能像他們宣傳的那樣好，所以我就想了解一段時間再做打算。

後來，我在網路知道看到一篇讓我很鼓舞的游兆首文章，是一個嵌入式猜姿高手介紹沒有基礎的朋友怎麼自學入門學嵌入式，文章寫的很好，包含了如何學習，該怎麼學習。他提到一個方法就是看視頻，因為看書實在太枯燥和費解的，很多我們也看不懂。這點我真的很認同，我自己看書往往看不了幾頁。

我在想，為什麼別人都能自學成才，我也可以的！我要相信自己，所以我就想自學，如果實在學不會我再去培訓。

主意一定，我就去搜索嵌入式的視頻，雖然零星找到一些嵌入式的視頻，但是都不系統，我是想找一個能夠告訴我該怎麼學的視頻，一套從入門到精通的視頻，一個比較完整的資料，最好能有老師教，不懂可以請教的。

後來我又找到一份很好的視頻，是在IT學習聯盟網站推出的一份視頻《零基礎嵌入式就業班》（喜歡《零基礎嵌入式就業班》的可以復制sina.lt/qKh粘貼瀏覽器按回車鍵即打開）。裡面的教程還不錯，很完整，可以讓我從基礎的開始學起。視頻比較便宜。

下面介紹下我的學習流程，希望對和我一樣完全沒有基礎的朋友有所幫助。

收到他們寄過來的光碟後，我就開始學習了，由於我沒有什麼基礎，我就從最簡單的C語言視頻教程學起，話說簡單，其實我還是很多不懂的，我只好請教他們，他們還是很熱心的，都幫我解決了。C語言我差不多學了一個禮拜，接下來我就學了linux的基本命令，我在他們提供linux虛擬機上都有做練習，敲linux的基本命令，寫簡單的C語言代碼，差不多也就三個禮拜。我每天都在不停的寫一些簡單的代碼，這樣一月後我基本掌握了C和linux的基本操作。

接下來我就去學習了人家的視頻的培訓教程，是整套的，和去參加培訓沒有多大的區別，這一看就是兩個月，學習了ARM的基本原理，學習嵌入式系統的概念，也掌握了嵌入式的環境的一些搭建，對linux也有更深層次的理解了，明白了嵌入式應用到底是怎麼做的，但是驅動我只是有一點點的了解，這個相對難一點，我想以後再慢慢啃。

這兩個月，除了吃飯睡覺，我幾乎都在學習。因為我知道幾乎沒有基礎，比別人差勁，我只能堅持努力著，我不能放棄，我必要要靠自己來養活自己，必須學好這門技術，然後我就把不懂的問題總結記下來，這樣慢慢積累了一段時間，我發現自己真的有點入門了。

最後的一個月，我就去看關於實踐部分的內容，了解嵌入式項目具體的開發流程，需要什麼樣的知識，我就開始准備這方面的知識，也就是學習這方面的視頻，同時他們建議我去找了找一些嵌入式面試的題目，為自己以後找工作做准備。我就到網上找了很多嵌入式的題目，把他們理解的記下來，這樣差不多准備了20天左右

我覺得自己差不多入門了，會做一些簡單的東西了。我就想去找工作看看，於是我就到51job瘋狂的投簡歷，因為我學歷的問題，專科沒有畢業，說真的，大公司沒有人會要我，所以我投的都是民營的小公司，我希望自己的努力有所回報。沒有想過幾天過後，就有面試了，但是第一次面試我失敗了，雖然我自認為筆試很好，因為我之前做了准備，但是他們的要求比較嚴格，需要有一年的項目經驗，所以我沒有被選中。

後來陸續面試了幾家公司，終於功夫不負有心人。我終於面試上的，是在閔行的一家民營的企業，公司規模比較小，我的職務是嵌入式linux應用開發，做安防產品的應用的。我想我也比較幸運，經理很看重我的努力，就決定錄用我，開的工資是3500一個月，雖然我知道在上海3500隻能過溫飽的生活，但是我想我足夠了。我至少不用每天都要靠父母養，我自己也能養活自己的。我想只要我繼續努力，我工資一定會翻倍的。

把本文寫出來，希望能讓和我一樣的沒有基礎的朋友有信心，其實我們沒有必要自卑，我們不比別人笨，只要我們肯努力，我們一樣會成功。