嵌入式系統(tǒng)的基礎知識

導讀：嵌入式Linux 是將日益流行的Linux操作系統(tǒng)進行裁剪修改，使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)被越來越廣泛的應用在更多領域，如：手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序實現(xiàn)整個控制邏輯。下面我們一起來了解嵌入式系統(tǒng)的一些基礎知識。

1、Linux 基礎

安裝Linux操作系統(tǒng)：Linux文件系統(tǒng) ,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(tǒng)，能夠熟練使用Linux系統(tǒng)的基本命令，認識Linux系統(tǒng)的常用服務安裝Linux操作系統(tǒng)，Linux基本命令實踐，設置Linux環(huán)境變量，定制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：認識后臺程序Bash編程熟悉Linux系統(tǒng)下的編輯環(huán)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(qū)別，編寫一個測試服務器是否連通的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(huán)語句的shell腳本程序。

3、Linux下的 C 編程基礎

linux C語言環(huán)境概述：Gcc使用方法：Gdb調試技術，Autoconf Automake Makefile,代碼優(yōu)化，熟悉Linux系統(tǒng)下的開發(fā)環(huán)境，熟悉Gcc編譯器，熟悉Makefile規(guī)則編寫Hello,World程序，使用make命令編譯程序，編寫帶有一個循環(huán)的程序，調試一個有問題的程序。

4、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎

嵌入式系統(tǒng)概述：交叉編譯配置TFTP服務，配置NFS服務，下載Bootloader和內(nèi)核，嵌入式Linux應用軟件開發(fā)流程熟悉嵌入式系統(tǒng)概念以及開發(fā)流程，建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境制作cross_gcc工具鏈，編譯并下載U-boot 編譯并下載Linux內(nèi)核編譯并下載Linux應用程序。

5、嵌入式系統(tǒng)移植

Linux內(nèi)核代碼：平臺相關代碼分析，ARM平臺介紹，平臺移植的關鍵技術，移植Linux內(nèi)核到ARM平臺，了解移植的概念，能夠移植Linux內(nèi)核移植Linux2.6內(nèi)核到arm9開發(fā)板。

6、嵌入式 Linux 下串口通信

串行I/O的基本概念：嵌入式Linux應用軟件開發(fā)流程，Linux系統(tǒng)的文件和設備，與文件相關的系統(tǒng)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。

7、嵌入式系統(tǒng)中多進程程序設計

Linux系統(tǒng)進程概述：嵌入式系統(tǒng)的進程特點，進程操作，守護進程，相關的系統(tǒng)調用了解Linux系統(tǒng)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(tǒng)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(nèi)存，任務管理 API,了解Linux系統(tǒng)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(xiàn)文件傳輸，編寫一個使用共享內(nèi)存的程序。

8、嵌入式系統(tǒng)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個多線程程序。

9、嵌入式 Linux 網(wǎng)絡編程

網(wǎng)絡基礎知識：嵌入式Linux中TCP/IP網(wǎng)絡結構，socket編程 ,常用API函數(shù)，分析Ping命令的實現(xiàn)，基本UDP套接口編程，許可證管理 PPP協(xié)議GPRS,了解嵌入式Linux網(wǎng)絡體系結構，能夠進行嵌入式Linux環(huán)境下的socket編程，熟悉UDP協(xié)議、PPP協(xié)議，熟悉GPRS使用socket編寫代理服務器，使用socket編寫路由器，編寫許可證服務器，指出TCP和UDP的優(yōu)缺點，編寫一個web服務器，編寫一個運行在 arm平臺的網(wǎng)絡播放器。

10、GUI 程序開發(fā)

GUI基礎：嵌入式系統(tǒng)GUI類型，編譯QT進行QT開發(fā)熟悉嵌入式系統(tǒng)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。

11、Linux 字符設備驅動程序

設備驅動程序基礎知識： Linux系統(tǒng)的模塊，字符設備驅動分析fs_operation結構，加載驅動程序了解設備驅動程序的概念，了解Linux字符設備驅動程序結構，能夠編寫字符設備驅動程序編寫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(nèi)核與2.4內(nèi)核中字符設備驅動的不同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符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(tǒng)，對比Linux2.6內(nèi)核與2.4內(nèi)核中塊設備驅動的不同。

12、文件系統(tǒng)

虛擬文件系統(tǒng)：文件系統(tǒng)的建立，ramfs內(nèi)存文件系統(tǒng)proc文件系統(tǒng)devfs文件系統(tǒng)，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(tǒng)的文件系統(tǒng)，了解嵌入式Linux的文件系統(tǒng)，了解MTD技術，能夠編寫簡單的文件系統(tǒng)為arm9開發(fā)板添加MTD支持 移植JFFS2文件系統(tǒng)，通過proc文件系統(tǒng)修改操作系統(tǒng)參數(shù)，分析romfs文件系統(tǒng)源代碼，創(chuàng)建一個cramfs文件系統(tǒng)。

13、應用領域

嵌入式Linux領域非常廣泛，主要的應用領域有信息家電、PDA 、機頂盒、Digital Telephone、Answering Machine、Screen Phone 、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、Ethernet Switches、Router、Bridge、Hub、Remote access servers、ATM、Frame relay 、遠程通信、醫(yī)療電子、交通運輸計算機外設、工業(yè)控制、航空航天領域等。

嵌入式linux既繼承了Internet上無限的開放源代碼資源，又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性。嵌入式Linux的特點是版權費免費;購買費用媒介成本技術支持全世界的自由軟件開發(fā)者提供支持網(wǎng)絡特性免費，而且性能優(yōu)異，軟件移植容易，代碼開放，有許多應用軟件支持，應用產(chǎn)品開發(fā)周期短，新產(chǎn)品上市迅速，因為有許多公開的代碼可以參考和移植，實時性能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持，實時性能穩(wěn)定性好安全性好。