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ID：技术让梦想更伟大

来源：网络素材

嵌入式LINUX里含有bootloader, 内核, 驱动程序、根文件系统这4大块。

一、bootloader

它就是一个稍微复杂的裸板程序。但是要把这裸板程序看懂写好一点都不容易。Windows下好用的工具弱化了我们的编程能力。很多人一玩嵌入式就用ADS、KEIL。能回答这几个问题吗？

Q:

一上电，CPU从哪里取指令执行？

A:

一般从Flash上指令。

Q:

但是Flash一般是只能读不能直接写的，如果用到全局变量，这些全局变量在哪里？

A:

全局变量应该在内存里。

Q:

那么谁把全局变量放到内存里去？

A:

长期用ADS、KEIL的朋友，你能回答吗？这需要"重定位"。在ADS或KEIL里，重定位的代码是制作这些工具的公司帮你写好了。你可曾去阅读过？

Q:

内存那么大，我怎么知道把"原来存在Flash上的内容"读到内存的"哪个地址去"？

A:

这个地址用"链接脚本"决定，在ADS里有scatter文件，KEIL里也有类似的文件。但是，你去研究过吗？

Q:

你说重定位是把程序从Flash复制到内存，那么这个程序可以读Flash啊？

A:

是的，要能操作Flash。当然不仅仅是这些，还有设置时钟让系统运行得更快等等。

先自问自答到这里吧，对于bootloader这一个裸板程序，其实有3部分要点：

①对硬件的操作

对硬件的操作，需要看原理图、芯片手册。这需要一定的硬件知识，不要求能设计硬件，但是至少能看懂; 不求能看懂模拟电路，但是要能看懂数字电路。这方面的能力在学校里都可以学到，<微机原理>、<数字电路>这2本书就足够了。想速成的话，就先放掉这块吧，不懂就GOOGLE、发贴。另外，芯片手册是肯定要读的，别去找中文的，就看英文的。开始是非常痛苦，以后就会发现那些语法、词汇一旦熟悉后，读任何芯片手册都很容易。

②对ARM体系处理器的了解

对ARM体系处理器的了解,可以看杜春蕾的<ARM体系架构与编程>，里面讲有汇编指令，有异常模式、MMU等。也就这3块内容需要了解。

③程序的基本概念：重定位、栈、代码段数据段BSS段等

程序的基本概念，王道当然是去看<编译原理>了。可惜，这类书绝对是天书级别的。若非超级天才还是别去看了。可以看韦东山的<嵌入式Linux应用开发完全手册>。

对于bootloader，可以先看<ARM体系架构与编程>，然后自己写程序把各个硬件的实验都做一遍，比如GPIO、时钟、SDRAM、UART、NAND。把它们都弄清楚了，组台在一起就很容易看懂u-boot了 。

总结一下，看懂硬件原理图、看芯片手册，这都需要自己去找资料。

二、内核

想速成的人，先跨过内核的学习，直接学习怎么写驱动。
想成为高手，内核必须深刻了解。注意，是了解，要对里面的调度机制、内存管理机制、文件管理机制等等有所了解。

推荐两本书：

1. 通读<linux内核完全注释>,请看薄的那本

2. 选读<Linux内核情景分析>, 想了解哪一块就读哪一节

三、驱动

驱动包含两部分：硬件本身的操作、驱动程序的框架。
又是硬件，还是要看得懂原理图、读得懂芯片手册，多练吧。

①硬件本身的操作

说到驱动框架，有一些书介绍一下。LDD3,即<Linux设备驱动>，老外写的那本，里面介绍了不少概念，值得一读。但是，它的作用 也就限于介绍概念了。入门之前可以用它来熟悉一下概念。

②驱动程序的框架

驱动方面比较全的介绍，应该是宋宝华的<linux设备驱动开发详解>了。要想深入了解某一块，<Linux内核情景分析>绝对是超5星级推荐。别指望把它读完，1800多页，上下两册呢。某一块不清楚时，就去翻一下它。任何一部分，这书都可以讲上2、3百页，非常详细。并且是以某个目标来带你分析内核源码。它以linux2.4为例，但是原理相通，同样适用于其它版本的linux。

把手上的开发板所涉及的硬件，都去尝试写一个驱动吧。有问题就先"痛苦地思考"，思考的过程中会把很多不相关的知识串联起来，最终贯通。

四、根文件系统

大家有没有想过这2个问题： 

Q:

对于Linux做出来的产品，有些用作监控、有些做手机、有些做平板。那么内核启动后，挂载根文件系统后，应该启动哪一个应用程序呢？

A:

内核不知道也不管应该启动哪一个用户程序。它只启动init这一个应用程序，它对应/sbin/init。

显然，这个应用程序就要读取配置文件，根据配置文件去启动用户程序(监控、手册界面、平板界面等等，这个问题提示我们，文件系统的内容是有一些约定的，比如要有/sbin/init，要有配置文件 。

Q:

你写的hello,world程序，有没有想过里面用到的printf是谁实现的？

A:

这个函数不是你实现的，是库函数实现的。它运行时，得找到库。

这个问题提示我们，文件系统里还要有库。

简单的自问自答到这里，要想深入了解，可以看一下busybox的init.c，就可以知道init进程做的事情了。

当然，也可以看<嵌入式Linux应用开发完全手册>里构建根文件系统那章。

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