详解嵌入式Linux工程师的成长经历

从事嵌入式研发行业十年，认为学习就是要不断的吸纳知识，在研发过程中，经常会遇到一些问题，这种发现问题并解决问题的过程就是进步。下面是嵌入式Linux开发工程师的成长过程，希望对大家能有所启发。
 
Linux开发工程师01

首先成长为一名Linux开发工程师，这是最基本的目标，他应该具备如下的素质：

（1）了解Linux基本概念和基本操作（历史，文化，起源）（命令行，配置，操作，开发模式）（2）会使用Linux平台下的编辑器vi（默认安装，占内存小，方便向嵌入式移植）（3）会使用Linux平台下的编译器GCC（相应的十几个命令行参数）（4）会使用Linux平台下的管理工具Make（与Makefile相配合，尤其用于大项目中多平台移植的情况下）（5）会使用Linux平台下的调试器GDB（可以了解底层硬件，及汇编指令）

嵌入式工程师02

他更关心的是将来在哪一目标机上运行，不关心操作系统，进行的更多与编程相关的工作：
（1）合格的C程序的程序员（理解基本的控制结构：循环、分支、数组、指针）（2）基本的编程思想（编程实践中总结算法）（3）程序的编译和链接（4）可执行文件内部（段、起始地址、如何加载执行）（5）目标机处理器体系结构（6）知道处理器的外设即System on Chip（内部存储结构及外设驱动）（7）汇编语言及指令（主要是用在加载过程中）

系统工程师04

系统工程师夹在驱动工程师及应用工程师这两个层次之间，他要对系统有一个整体的概念，系统主要是指操作系统，往往理论有余而实践不足：
（1）进程管理与调度（知道进程间的切换与调度，多任务）（2）内存管理（建立MMU页表，知道从虚地址到物理地址的映射）（3）驱动管理（管理设备，编写设备驱动，加载设备驱动）（4）文件系统（制作文件系统，文件系统的读写，甚至驱动有时也被当成文件系统来管理）（5）网络协议知识（协议实现作为上层应用与底层驱动之间的衔接）（6）图形系统知识（支持多窗口及管理窗口，包括窗口切换，窗口移动和覆盖）

嵌入式Linux系统工程师05

（1）嵌入式Linux基本概念（2）交叉编译（3）Linux内核开发和调试工具（4）启动代码移植（修改Uboot，Vivi等）（5）内核交叉编译（Linux不支持芯片时要芯片级的移植，支持芯片时要板级的移植）（6）根文件系统制作（7）设备驱动程序开发

下面针对一个简单的"hello world"程序来区分一下以上所讲的工程师之间的区别：
#include<stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world!\n");
}

初级程序员看到的是：
a、头文件
b、主函数main
c、子函数printf
d、函数调用
e、入口参数
f、参数返回

高级程序员看到的是：
a、头文件---预处理过程
b、主函数main---程序入口
c、子函数printf---标准库函数
d、函数调用---跳转指令
e、入口参数---栈空间的参数传递
f、函数返回---返回指令

嵌入式程序员看到的是：
a、头文件---预处理过程---宏展开/条件编译
b、主函数main---程序入口---启动代码
c、子函数printf---标准库函数---链接过程
d、函数调用---跳转指令---PC寄存器
e、入口参数---栈空间的参数传递---寻址方式
f、函数返回---返回指令---LR寄存器

嵌入式程序员还能看到的是：
可执行文件的内部组织结构

代码段

指令格式和类型

地址无关代码

数据段

RWdata读写数据段

ROdata只读数据段

BSS未初始化数据段

系统工程师看到的是：
子函数printf---标准库函数---链接过程

动态链接（Dynamic Linking）（需要系统的支持）

静态链接（Static Linking）（嵌入式系统常采用静态链接，以适应不同系统）

标准C库

系统调用（System Call）

软件中断（Software Interrupt）

Linux系统工程师看到的是：
可执行文件的加载过程（不用了解系统调用这一级）

Shell进程--fork系统调用---exec系统调用

进程状态（就绪、运行、阻塞）

进程调度和调度算法

进程的上下文切换

嵌入式Linux系统工程师看到的是：
用户空间和系统空间（分别运行用户模式和管理模式）

ARM---用户模式和管理模式（执行权限不同）

SWI---软中断指令（系统调用就是由用户空间向系统空间切换）

MMU---虚地址和实地址（不同进程如何实现自己独立的地址空间）

BUS---地址总线、数据总线和控制总线（程序如何获得数据，系统如何取指）

SOC---片上系统（整个嵌入式系统如何运行）



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