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華清遠(yuǎn)見大牛講解：嵌入式linux的開發(fā)流程
時(shí)間：2019-03-13 來源：華清遠(yuǎn)見
想要入行嵌入式開發(fā)肯定是少不了嵌入式linux的學(xué)習(xí)，而且嵌入式linux是嵌入式開發(fā)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識之一。所以說了解嵌入式linux開發(fā)流程也是需要了解的重點(diǎn)之一。那么嵌入式linux的開發(fā)流程是怎樣的呢？來看看華清遠(yuǎn)見大牛給大家所分享的嵌入式linux開發(fā)流程。
嵌入式linux的開發(fā)流程雖然是需要了解的重點(diǎn)之一，但是其流程并不是很難，但是其中的零碎知識點(diǎn)是需要注意的。當(dāng)然這也是多年來的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，接下來就看看嵌入式linux開發(fā)流程：
1.創(chuàng)建開發(fā)環(huán)境
這是必須需要了解學(xué)會(huì)的，要會(huì)安裝嵌入式linux開發(fā)環(huán)境，這是最基本的。也就是在linux操作系統(tǒng)中安裝虛擬機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)下載相應(yīng)的GCC交叉編譯器進(jìn)行安裝，或者安裝產(chǎn)品廠家提供的交叉編譯器。
在這個(gè)步驟中需要你一定要細(xì)心，因?yàn)橥渲脹]有配好的話就會(huì)導(dǎo)致下面的步驟無法正常進(jìn)行。
2.配置開發(fā)主機(jī)
主要配置的就是minicom，也就是串口助手，minicom軟件是作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入工具，是一個(gè)非常方便的工具，我們開發(fā)其他嵌入式程序時(shí)，其實(shí)很多時(shí)候也采用串口調(diào)試，所以最終原理都是相通的。
配置網(wǎng)絡(luò)，主要是配置NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，這個(gè)主要是用于下載程序，當(dāng)然不配置也可以，有很多別的辦法。
3.建立引導(dǎo)裝在程序的bootloader
常用的bootloader主要有u-boot、vivi等，貌似主流的就是u-boot，這個(gè)根據(jù)自己具體的芯片進(jìn)行移植修改。有些芯片是沒有內(nèi)置引導(dǎo)加載程序的，這就需要編寫開發(fā)板上的Flash的少些程序，當(dāng)然也可以用windows下的通過JTAG并口和仿真器少些Flash芯片程序，也有l(wèi)inux下的公開源代碼的J-Flash程序，所以在設(shè)計(jì)自己的硬件時(shí)，可以預(yù)留多種方式。
簡單的講，其實(shí)就是要做好一個(gè)屬于自己板子的u-boot，完成初始化，內(nèi)核引導(dǎo)，下載、燒寫等。
4.移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)
如果有專門針對你使用的CPU的Linux再好不過，比如uCLinux、ARM-Linux、PPC-Linux等，如果沒有，就要嘗試移植專屬自己的linux了，然后再添加自己特定硬件的驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)行調(diào)試修改，對于帶MMU的CPU可以使用模塊方式調(diào)試驅(qū)動(dòng)，而對于uCLinux這樣的系統(tǒng)則需要編譯進(jìn)內(nèi)核，與內(nèi)核為一體，再進(jìn)行調(diào)試。
5.建立根文件系統(tǒng)
前面的文章講述過，沒有根文件系統(tǒng)的Linux是無法正常工作的，還需要根文件系統(tǒng)。所以需要下載使用busybox軟件來實(shí)現(xiàn)制作根文件系統(tǒng)。
再根據(jù)自己的應(yīng)用需要來添加其他程序，默認(rèn)的啟動(dòng)腳本一般都不會(huì)符合應(yīng)用的需求（因?yàn)樗械那度胧介_發(fā)都是自由定制的），所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動(dòng)腳本，它的存放位置至于/etc目錄下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自動(dòng)掛載文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab，其實(shí)就是定制自己要開機(jī)啟動(dòng)的程序，具體情況會(huì)隨著系統(tǒng)的不同而不同，根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中一般設(shè)為只讀，需要使用mkcramfs、genromfs等工具產(chǎn)生少些映像文件。
6.建立應(yīng)用程序的Flash磁盤分區(qū)
一般會(huì)使用jffs2或者YAFF文件系統(tǒng)，這需要在內(nèi)核中提供這些文件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，有的系統(tǒng)使用NOR FLASH，有的系統(tǒng)使用NAND FLASH，也有的系統(tǒng)兩種flash都使用，那么jffs2的作用是什么呢？
百科里的介紹是：jffs2全名為journalling flash filesystem version2（閃存日志型文件系統(tǒng)第二版），其功能就是管理MTD設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的日志型文件系統(tǒng)，日志系統(tǒng)也是一個(gè)完整系統(tǒng)所必須的，不管是windows還是linux，有了這些才不算耍流氓，嘿嘿。jffs2并不準(zhǔn)備提供提供類似與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的功能，它只會(huì)直接在MTD設(shè)備上實(shí)現(xiàn)日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，除了提供具有斷電可靠性的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)，jffs2還會(huì)在它管理的MTD設(shè)備上實(shí)現(xiàn)"損耗平衡"和“數(shù)據(jù)壓縮”等特性。
MTD(memory technology device內(nèi)存技術(shù)設(shè)備)，就是各種flash。
7.開發(fā)應(yīng)用程序
應(yīng)用程序可以放到根文件系統(tǒng)中，也可以放到y(tǒng)affs、jffs2文件系統(tǒng)中，有的應(yīng)用不使用根文件系統(tǒng)，直接將應(yīng)用程序和內(nèi)核設(shè)計(jì)在一起，就是類似于uCOS-II的方式。
其實(shí)，寫到這，這一步才是最終的目的，前面的步驟都是為了這一步，我自己的理解，開發(fā)應(yīng)用程序呈現(xiàn)的方式應(yīng)該是有三種的：
（1）直接講應(yīng)用程序和內(nèi)核設(shè)計(jì)在一起，類似與uCOS-II的方式，這種方式就是屬于私人訂制了，實(shí)現(xiàn)的功能種類是比較少的，只是專屬，但是穩(wěn)定性要求高的，比如說復(fù)雜交換機(jī)、防火墻等，可能更看中l(wèi)inux系統(tǒng)的穩(wěn)定性和各種優(yōu)秀的外圍資源吧。
（2）基于qt等GUI開發(fā)應(yīng)用程序，之前一直以為qt是linux繞不開的，其實(shí)隨著了解，不盡然，qt其實(shí)就是一個(gè)桌面系統(tǒng)，比如說ubuntu，對于高手來說，有沒有桌面都是無所謂的，因?yàn)樗卸际强梢酝ㄟ^shell來完成的，使用qt是方便用戶使用，所以對于那些需要操作，有屏幕的嵌入式設(shè)備，這個(gè)是一個(gè)很好的方案。比如目前工控觸摸屏還有各種手持式帶有屏幕的儀表器械，都是這種方式。
（3）沒有屏幕，只有簡單的人機(jī)接口，比如串口，按鍵，數(shù)碼管，這種也能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能開發(fā)，比如說，完全可以開發(fā)一個(gè)基于linux的PLC，可編程方案，通過腳本實(shí)現(xiàn)，這也是一種很好的方案實(shí)現(xiàn)。
8.燒寫內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序
無論怎么加載，模塊也好，所有的這些開發(fā)，過程資料，都是要燒寫到flash中的，然后應(yīng)用程序需要什么，就加載對應(yīng)的功能程序即可。
9.發(fā)布產(chǎn)品
寫到最后，發(fā)現(xiàn)，之前還是過于迷信linux，不是說linux不好，而是說，對于嵌入式開發(fā)工程師來說，沒有最好的，只有最適合的，開發(fā)一款產(chǎn)品，用什么，不用什么，都是因地制宜的。
比如說一個(gè)簡單的跑馬燈，你非要使用嵌入式linux方案，那就是燒包，只需要一個(gè)簡單的2051，裸機(jī)程序就能開發(fā)，既便宜，又好用。
開發(fā)一款小型控制器設(shè)備，如果功能不太復(fù)雜，可以使用稍微高級的CPU，裸機(jī)或者ucos等來開發(fā)，也很方便，也能做很多定制版的工業(yè)小型控制器。
開發(fā)一款中高型的控制器設(shè)備，功能比較復(fù)雜，甚至需要復(fù)雜的屏幕交互，比如手機(jī)（安卓是linux的親兒子，OS是linux的親表弟），取款機(jī)，服務(wù)器交易系統(tǒng)，那么linux就非常合適了。
