build_embed_linux_system

嵌入式Linux系统总结

本系列整理一系列嵌入式Linux学习和开发中应用的技术，按照功能划分为SDK平台构建、嵌入式Linux运行平台构建，驱动开发技术和应用开发技术，涉及嵌入式Linux开发中的主要技术。

  1. SDK平台构建，包含Linux平台安装(Ubuntu、Arch、centos)，软件和支持库安装，交叉编译，shell语法，快速部署SDK脚本工具集实现
  2. 嵌入式Linux运行平台构建，包含u-boot移植和框架，kernel移植和框架，rootfs文件系统构建方法，qemu实用虚拟机启动Linux平台
  3. 驱动开发技术，包含Linux内核驱动接口，设备树语法和设备树接口，字符设备，块设备和网络设备，子系统功能实现(i2c, spi, input, iio)
  4. 应用开发技术，Linu应用层接口，cpp语法小结，Linux平台调试方法，Linux框架设计和web应用开发，Linux平台GUI开发技术

因为本系列涉及知识点较多，来自于个人实践和理解，难免有纰漏和不足之处，欢迎各位批评指正；如果有疑问，请提issue或加新建qq群(877393195)进行讨论。

目录如下所示。

ch00.前言

说明

本系列主要按照如何构建一个完整嵌入Linux产品应用的开发流程来说明，而不是以难易度进行先后顺序的整理。如果在学习和理解中遇到难题，可以跳过直接进行后续的学习，从简单的入手，熟悉基础知识后可能更高效。另外嵌入式Linux系统是用于设计产品的技术，只依靠文档学习是远远不够的，需要在实际硬件平台调试验证，理解源码，自己设计开发应用，才能够深入理解掌握。可以看到本系列文章涉及内容广泛，限于篇幅部分技术只能浅尝辄止，在讲解相应章节时也会列出我在整理以及开发时涉及的书籍，可以同步去学习。

#github地址
git clone https://github.com/zc110747/build_embed_linux_system.git

另外本项目也配合产品应用项目用于验证相关技术知识，具体如下。

#用于远程管理的嵌入式Linux应用项目
git clone http://github.com/zc110747/remote_manage.git

学习路线

step1: 安装和熟悉Linux平台

主要目标:

  1. 能够安装Linux系统，并熟悉命令基本操作
  2. 掌握Linux下软件安装方法(apt-get或yum)，效率类工具应用
  3. 理解环境变量的基本概念，交叉编译的基础

主要内容:

  1. 虚拟机使用以及安装Linux系统
  2. 常用指令熟悉(cd, mv, cp, echo, rm, chmod…)
  3. 常用软件查询，安装和应用(ssh, tftp, nfs, samba…)
  4. 能够使用gcc和Makefile构建应用

step2: 基于已移植源码构建嵌入式Linux平台

主要目标:

  1. 能够完成嵌入式Linux系统构建，并更新到硬件中实际运行
  2. 熟悉在U-Boot和Linux下的环境变量参数和命令操作
  3. 理解驱动的框架，参考例程实现字符型设备驱动
  4. 处理理解设备树的概念，并应用到驱动开发中

主要内容:

  1. 熟悉U-Boot，Kernel和rootfs基本概念
  2. 掌握menuconfig配置修改方法及Makefile编译
  3. 熟悉至少一款芯片的下载更新方法(包含不限于sdcard, tftp，nfs等)
  4. 尝试至少一种文件系统的编译构建过程(busybox, buildroot, yocto, debian, ubuntu或android)
  5. 掌握U-Boot和Linux平台中的主要环境变量和系统命令
  6. 参考源码实现字符型设备驱动，完成驱动加载，移除, 设备的创建过程

step3：嵌入式Linux应用初步开发

主要目标:

  1. 掌握Linux平台下应用的常见接口
  2. 能够构建嵌入式Linux应用，模块化和Makefile构建
  3. 常见软件和库的交叉编译方法，添加应用支持
  4. 掌握Linux平台下的代码调试能力
  5. 基于C++实现Linux平台应用开发

主要内容:

  1. Linux应用层API接口掌握
  2. Makefile语法和项目构建方法
  3. 基于gcc实现Linux平台应用
  4. Linux平台下库的交叉编译和应用(json, mqtt, asio, fmt…)

step4：深入学习嵌入式驱动开发

主要目标：

  1. 掌握Linux主要驱动的开发方法, 内核提供驱动的接口
  2. 理解SOC结构，包含core，clock，peripheral等.
  3. 理解中断机制，掌握内核常用中断相关接口使用
  4. 能够实现大部分字符型驱动，掌握主要硬件框架的驱动开发方法
  5. 能够基于常用子系统开发驱动
  6. 掌握并发控制相关接口应用

主要内容:

  1. Linux内核接口功能和使用说明
  2. Linux内核并发控制接口说明
  3. 中断机制和相关接口实现
  4. Cortex-A芯片设计和内核资源说明
  5. spi, i2c框架下的驱动开发
  6. iio, rtc子系统下的驱动开发

step5： 嵌入式Linux平台应用方案构建

主要目标:

  1. APP功能框架构建和代码实现
  2. 实现基于Qt C++的应用实现
  3. 基于node和vue的web应用构建
  4. 系统快速部署和编译命令实现

主要内容:

  1. 应用需求分析，实现APP功能框架，分解模块
  2. 基于Qt C++的方法实现
  3. 基于node和vue的前后端框架实现
  4. 熟练掌握shell语法，基础上构建快速部署方案
  5. 基于打印或gdb的调试方法学习

扩展: 芯片bringup和Linux系统平台掌握

主要目标:

  1. 掌握块设备，网络设备的驱动开发
  2. 实现基于DRM框架的驱动开发
  3. U-Boot移植，理解U-Boot执行流程
  4. Kernel移植过程，理解Kernel执行流程
  5. 完成至少一款芯片的bringup完整流程
  6. 支持文件系统构建，busybox, debian, ubuntu和android.
  7. 基于qemu的仿真环境构建系统

主要内容:

  1. 块设备和网络设备驱动
  2. drm框架驱动设备开发
  3. U-Boot移植方法
  4. U-Boot执行流程分析
  5. Kernel移植方法
  6. Kernel执行流程分析
  7. 文件系统移植和构建方法
  8. qemu虚拟机模拟嵌入式Linux系统运行
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