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arm与嵌入式linux的入门建议

arm与嵌入式linux的入门建议

arm与嵌入式linux的入门建议

说明,以下的步骤都是针对Linux 系统的,并不面向WinCE。也许你会注意到,现在做嵌入式的人中,做 linux 研究的人远比做WinCE 的人多,很多产家提供的资料也是以linux 为主。我一直很难理解,其实WinCE 的界面比linux 的界面好看多了,使用起来也很方便,更为重要的是,WinCE 的开发和Windows 下的开发 基本一样,学起来简单得多,但是学linux 或者使用linux 做嵌入式的人就是远比WinCE 多。在和很多工作 的人交流时我了解到,他们公司从没考虑使用WinCE,因为成本高,都是使用linux 进行开发。我读研究生 的的实验室中也没有使用WinCE 的,大都研究linux,也有少部分项目使用vxwork,但是就没有听说过使 用WinCE 的,原因就是开源!当然现在WinCE6.0听说也开源,不过在成本和资源上linux 已经有了无人能 挡的优势。与此相对应的是,越来越多的电子厂商已经开始使用linux 开发产品。举个例子,Google 近期 开发的智能手机操作系统Android 其实就是使用linux-2.6.23内核进行改进得到的。

第一,学习基本的裸机编程。

对于学硬件的人而言,必须先对硬件的基本使用方法有感性的认识,更必须深刻认识该硬件 的控制方式,如果一开始就学linux 系统、学移植那么只会马上就陷入一个很深的漩涡。我在 刚刚开始学ARM 的时候是选择ARM7(主意是当时ARM9还很贵),学ARM7的时候还是保持 着学51单片机的思维,使用ADS 去编程,第一个实验就是控制led。学过一段时间ARM 的人 都会笑这样很笨,实际上也不是,我倒是觉得有这个过程会好很多,因为无论做多复杂的系 统最终都会落实到这些最底层的硬件控制,因此对这些硬件的控制有了感性的认识就好很多 了

学习裸机的编程的同时要好好理解这个硬件的构架、控制原理,这些我称他为理解硬件。所 谓的理解硬件就是说,理解这个硬件是怎么组织这么多资源的,这些资源又是怎么由cpu、 由编程进行控制的。比如说,s3c2410中有AD 转换器,有GPIO(通用IO 口),还有nandflash 控制器,这些东西都有一些寄存器来控制,这些寄存器都有一个地址,那么这些地址是什么 意思?又怎么通过寄存器来控制这些外围设备的运转?还有,norflash 内部的每一个单元在 这个芯片的内存中都有一个相应的地址单元,那么这些地址与刚刚说的寄存器地址又有什么 关系?他们是一样的吗?而与norflash 相对应的nandflash 内部的储存单元并不是线性排放 的,那么s3c2410怎么将nandflash 的地址映射在内存空间上进行使用?或者简单地说应该 怎么用nandflash?再有,使用ADS 进对ARM9行编程时都需要使用到一个初始化的汇编文件, 这个文件究竟有什么用?他里面的代码是什么意思?不要这个可以吗?

诸如此类都是对硬件的理解,理解了这些东西就对硬件有很深的理解了,这对以后更深一步 的学习将有很大的帮助,如果跳过这一步,我相信越往后学越会觉得迷茫,越觉得这写东西 深不可测。因为,你的根基没打好。

不过先声明一下,本人并没有使用ADS 对ARM9进行编程,我是学完ARM7后直接就使用ARM9 学linux 系统的,因此涉及使用ADS 对ARM9进行编程的问题我很难回答^_^,自己去研究 研究吧。

对于这部分不久将提供一份教程,这个教程中的例程并不是我为我们所代理的板子写的,是 我在我们学院实验室拿的,英培特为他们自己的实验箱写的,不过很有借鉴意义,可以作为 一份有价值的参考。

第二,使用linux系统进行一些基本的实验。
在买一套板子的时候一般会提供一些linux 的试验例程,好好做一段时间这个吧,这个过程也 是很有意义的,也是为进一步的学习积累感性认识,你能想象一个从没有使用过linux 系统的 人能学好linux 的编程吗?好好按照手册上的例程做一做里面的实验,虽然有点娃娃学走路, 有点弱智,但是我想很多高手都会经历这个过程。

第三,研究完整的linux系统的的运行过程。

所谓完整的linux 系统包括哪些部分呢?

三部分:bootloader、linux kernel(linux 内核)、rootfile(根文件系统)。 那么这3部分是怎么相互协作来构成这个系统的呢?各自有什么用呢?三者有什么联系?怎 么联系?系统的执行流程又是怎么样的呢?搞清楚这个问题你对整个系统的运行就很清楚 了,对于下一步制作这个linux 系统就打下了另一个重要的根基。介绍这方面的资料网上可以 挖掘到几吨,自己好好研究吧。

第四,开始做系统移植。

上面说到完整的linux 有3部分,而且你也知道了他们之间的关系和作用,那么现在你要做的 便是自己动手学会制作这些东西。

当然我不可能叫你编写这些代码,这不实现。事实上这个3者都能在网下载到相应的源代码, 但是这个源代码不可能下载编译后就能在你的系统上运行,需要很多的修改,直到他能运行 在你的板子上,这个修改的过程就叫移植。在进行移植的过程中你要学的东西很多,要懂的 相关知识也很多,等你完成了这个过程你会发现你已经算是一个初出茅庐的高手了。 在这个过程中如果你很有研究精神的话你必然会想到看源代码。很多书介绍你怎么阅读linux 源代码,我不提倡无目的地去看linux 源代码,用许三多的话说,这没有意义。等你在做移植 的时候你觉得你必须去看源代码时再去找基本好书看看,这里我推荐一本好书倪继利的《linux 内核的分析与编程》,这是一本针对linux-2.6.11内核的书,说得很深,建议先提高自己的C 语言编程水平再去看。

至于每个部分的移植网上也可以找到好多吨的资料,自己研究研究吧,不过要提醒的是,很 多介绍自己经验的东西都或多或少有所保留,你按照他说的去做总有一些问题,但是他不会 告诉你怎么解决,这时就要靠自己,如果自己都靠不住就找我一起研究研究吧,我也不能保 证能解决你的问题,因为我未必遇到过你的问题,不过我相信能给你一点建议,也许有助你 解决问题。

这一步的最终目的是,从源代码的官方主页上(都是外国的,悲哀)下载标准的源代码包, 然后进行修改,最终运行在板子上。

盗用阿基米德的一句话:“给我一根网线,我能将linux 搞定”。

第五,研究linux驱动程序的编写。
移植系统并不是最终的目的,最终的目的是开发产品,做项目,这些都要进行驱动程序的开 发。

Linux 的驱动程序可以说是五花八门,linux2.4和linux2.6的编写有相当大的区别,就是同为 linux2.6但是不同版本间的驱动程序也有区别,因此编写linux 的驱动程序变都不是那么容易 的事情,对于最新版本的驱动程序的编写甚至还没有足够的参考资料。那么我的建议就是使 用、移植一个不算很新的版本内核,这样到时学驱动的编程就有足够的资料了。
第六,研究应用程序的编写。

做作品做项目除了编写驱动程序,最后还要编写应用程序。现在的趋势是图形应用程序的开 发,而图形应用程序中用得最多的还是qt/e 函数库。我一直就使用这个函数库来开发自己的 应用程序,不过我希望你能使用国产的MiniGUI 函数库。盗用周杰伦的广告词就是“支持国产, 支持MiniGUI”。MiniGUI 的编程比较相似Windows 下的VC 编程,比较容易上手,效果应该 说是相当不错的,我曾使用过来开发ARM7的程序。不过MiniGUI 最大的不好就是没有像 qtopia 这样的图形操作平台,这大大限制了他的推广,我曾经幻想过与北京飞漫公司(就是 MiniGUI 的版权拥有者)合作使用MiniGUI 函数库开发像qtopia 这样的图形操作平台,不过 由于水平有限这只能是幻想了,呵呵。

完成这一步你基本就学完了嵌入式linux 的全部内容了。

还有一个小小的经验想和大家分享。我在学习嵌入式linux 的过程中很少问人,客观原因是身 边的老师、同学师兄都没有这方面的高手,主观原因是我不喜欢问人,喜欢自己研究解决问 题。这样做有个好处,就是可以提高自己解决问题的能力,因为做这些东西总有很多问题你 难以理解,别人也没有这方面的经验,也不是所有问题都有人给你答案,这时必须要自己解 决问题,这样,个人的解决问题能力就显得非常关键了。因此我的建议就是一般的问题到网 上搜索一下,确实找不到答案了就问问高手,还是不行了就自己去研究,不要一味去等别人 帮你解决问题。

记住,问题是学习的最好机会。

更多ARM、Linux学习请咨询李老师QQ982288214
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