1、Linux開發工程師(每天學習6小時,用一個月時間)
首先成長為一名Linux開發工程師,這是最基本的目標,他應該具備如下的素質:
(1)了解Linux基本概念和基本操作(歷史,文化,起源)(命令行,配置,操作,開發模式)
(2)會使用Linux平台下的編輯器vi(默認安裝,占內存小,方便向嵌入式移植)
(3)會使用Linux平台下的編譯器GCC(相應的十幾個命令行參數)
(4)會使用Linux平台下的管理工具Make(與Makefile相配合,尤其用於大項目中多平台移植的情況下)
(5)會使用Linux平台下的調試器GDB(可以了解底層硬件,及匯編指令)
2、嵌入式工程師
他更關心的是將來在哪一目標機上運行,不關心操作系統,進行的更多與編程相關的工作
(1)合格的C程序的程序員(理解基本的控制結構:循環、分支、數組、指針)
(2)基本的編程思想(編程實踐中總結算法)
(3)程序的編譯和鏈接
(4)可執行文件內部(段、起始地址、如何加載執行)
(5)目標機處理器體系結構
(6)知道處理器的外設即System on Chip(內部存儲結構及外設驅動)
(7)匯編語言及指令(主要是用在加載過程中)
3、系統工程師
系統工程師夾在驅動工程師及應用工程師這兩個層次之間,他要對系統有一個整體的概念,系統主要是指操作系統,往往理論有余而實踐不足
(1)進程管理與調度(知道進程間的切換與調度,多任務)
(2)內存管理(建立MMU頁表,知道從虛地址到物理地址的映射)
(3)驅動管理(管理設備,編寫設備驅動,加載設備驅動)
(4)文件系統(制作文件系統,文件系統的讀寫,甚至驅動有時也被當成文件系統來管理)
(5)網絡協議知識(協議實現作為上層應用與底層驅動之間的銜接)
(6)圖形系統知識(支持多窗口及管理窗口,包括窗口切換,窗口移動和覆蓋)
4、嵌入式Linux系統工程師
(1)嵌入式Linux基本概念
(2)交叉編譯
(3)Linux內核開發和調試工具
(4)啟動代碼移植(修改Uboot,Vivi等)
(5)內核交叉編譯(Linux不支持芯片時要芯片級的移植,支持芯片時要板級的移植)
(6)根文件系統制作
(7)設備驅動程序開發
5、下面針對一個簡單的"hello world"程序來區分一下以上所講的工程師之間的區別
#include<stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world!\n");
}
(1)初級程序員看到的是:
a、頭文件
b、主函數main
c、子函數printf
d、函數調用
e、入口參數
f、參數返回
(2)高級程序員看到的是:
a、頭文件---預處理過程
b、主函數main---程序入口
c、子函數printf---標准庫函數
d、函數調用---跳轉指令
e、入口參數---棧空間的參數傳遞
f、函數返回---返回指令
(3)嵌入式程序員看到的是:
a、頭文件---預處理過程---宏展開/條件編譯
b、主函數main---程序入口---啟動代碼
c、子函數printf---標准庫函數---鏈接過程
d、函數調用---跳轉指令---PC寄存器
e、入口參數---棧空間的參數傳遞---尋址方式
f、函數返回---返回指令---LR寄存器
嵌入式程序員還能看到的是:
可執行文件的內部組織結構
代碼段
指令格式和類型
地址無關代碼
數據段
RWdata讀寫數據段
ROdata只讀數據段
BSS未初始化數據段
(4)系統工程師看到的是:
子函數printf---標准庫函數---鏈接過程
動態鏈接(Dynamic Linking)(需要系統的支持)
靜態鏈接(Static Linking)(嵌入式系統常采用靜態鏈接,以適應不同系統)
標准C庫
系統調用(System Call)
軟件中斷(Software Interrupt)
(5)Linux系統工程師看到的是:
可執行文件的加載過程(不用了解系統調用這一級)
Shell進程--fork系統調用---exec系統調用
進程狀態(就緒、運行、阻塞)
進程調度和調度算法
進程的上下文切換
(6)嵌入式Linux系統工程師看到的是
用戶空間和系統空間(分別運行用戶模式和管理模式)
ARM---用戶模式和管理模式(執行權限不同)
SWI---軟中斷指令(系統調用就是由用戶空間向系統空間切換)
MMU---虛地址和實地址(不同進程如何實現自己獨立的地址空間)
BUS---地址總線、數據總線和控制總線(程序如何獲得數據,系統如何取指)
SOC---片上系統(整個嵌入式系統如何運行)