絕妙！從單片機(jī)工程師的角度看嵌入式Linux

前言

這篇文章簡(jiǎn)單我們來(lái)一起梳理嵌入式Linux的一些知識(shí)，方便于一些想跟我一樣想要由單片機(jī)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(jī)的朋友開(kāi)始折騰這個(gè)了吧~

嵌入式Linux學(xué)哪些東西

1、認(rèn)識(shí)Linux

學(xué)單片機(jī)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(méi)用過(guò)Linux，甚至有些初學(xué)的讀者朋友沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)Linux，為了照顧這些朋友，這里簡(jiǎn)單地認(rèn)識(shí)一下Linux：

2、認(rèn)識(shí)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(gè)最小的、完整的、可運(yùn)行程序的嵌入式系統(tǒng)。

（1）BootLoader

BootLoader 是在操作系統(tǒng)運(yùn)行之前運(yùn)行的一段代碼， 用于引導(dǎo)操作系統(tǒng)。開(kāi)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(huì)怎么把芯片原廠移植好的U-Boot拿來(lái)修改然后適配我們的板子：

平時(shí)說(shuō)的U-Boot移植通常都是指把芯片原廠移植好的U-Boot拿來(lái)修改適配我們板子的過(guò)程。

（2）Linux內(nèi)核

Linux 內(nèi)核（英語(yǔ)：Linux kernel）是一種開(kāi)源的類(lèi) 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(lái)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(dòng)時(shí)所 mount(掛載)的第一個(gè)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(dòng)程序會(huì)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(yùn)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(pán)，有這個(gè)系統(tǒng)盤(pán)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(lái)源：百問(wèn)網(wǎng)）

根文件系統(tǒng)需要專(zhuān)門(mén)的框架來(lái)制作，這樣的框架有：BusyBox、Yocto、Buildroot 等。

（4）Linux驅(qū)動(dòng)

Linux驅(qū)動(dòng)應(yīng)該是我們學(xué)習(xí)嵌入式Linux的起始點(diǎn)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(gè)環(huán)境，我們的Linux驅(qū)動(dòng)就可以裝在上面。Linux驅(qū)動(dòng)：

Linux中有三大類(lèi)驅(qū)動(dòng)：字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)、塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

設(shè)備樹(shù)(Device Tree)：描述設(shè)備樹(shù)的文件。這個(gè) DTS 文件采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)描述板級(jí)設(shè)備，也就是開(kāi)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(duì)文件的操作都是打開(kāi)文件、讀寫(xiě)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(diǎn)也是怎么操作（open、close、read、write等）這些文件（設(shè)備文件等）。

3、一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

嵌入式Linux的學(xué)習(xí)相對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)要難很多，不僅要學(xué)的內(nèi)容變多了，光是熟悉開(kāi)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(jī)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(mén)到放棄的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，從Linux驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用開(kāi)始學(xué)是比較好的，不要一上來(lái)就去擼上面那三個(gè)巨頭，不然很容易從入門(mén)到放棄。。。

學(xué)習(xí)這個(gè)做好吃苦的準(zhǔn)備，可能很多問(wèn)題都會(huì)令你暴走。比如你按照教程來(lái)做，最后出來(lái)的結(jié)果可能不一樣，可能會(huì)冒出很多問(wèn)題，這都是很正常的。

而且有時(shí)候看似只是一個(gè)問(wèn)題，但這個(gè)問(wèn)題會(huì)牽扯著其它問(wèn)題，得有耐心的解決。

比如之前我在編譯Linux內(nèi)核的時(shí)候，出現(xiàn)如下問(wèn)題：

根據(jù)問(wèn)題描述：缺少了一個(gè)叫lzop的東西，然后我按提示安裝這個(gè)東西，然后又冒出問(wèn)題：

然后只能到網(wǎng)上找解決方法，然后一個(gè)一個(gè)方法試，最后解決了：

我的實(shí)驗(yàn)方法是和教程一樣的，包括開(kāi)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(wèn)題，何況有時(shí)候得自己搭環(huán)境，那出錯(cuò)的概率會(huì)更大。

無(wú)論如何，都不要那么容易放棄。

最后

嵌入式Linux的知識(shí)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(shí)，之后我們將一起來(lái)學(xué)習(xí)分享更多比較深入的、細(xì)節(jié)的知識(shí)。

來(lái)源：嵌入式大雜燴