嵌入式操作系統(tǒng)簡介

嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源（如處理器、存儲器等）非常有限，并且對成本很敏感，有時對實時響應(yīng)要求很高等。特別是隨著消費家電的智能化，嵌入式更顯重要。

為什么要學(xué)嵌入式軟件開發(fā)？好處是什么？

（1）目前國內(nèi)外這方面的人都很稀缺。嵌入式人才稀缺，身價自然就高，越有經(jīng)驗價格就越高。其實嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多數(shù)人無條件接觸，這需要相應(yīng)的嵌入式開發(fā)板和軟件，另外需要有經(jīng)驗的人進(jìn)行指導(dǎo)開發(fā)流程。

（2）與企業(yè)計算等應(yīng)用軟件不同，嵌入式領(lǐng)域人才的工作強度通常低一些（但收入不低）。搞企業(yè)應(yīng)用軟件的IT企業(yè)，這個用戶的系統(tǒng)搞完了，又得去搞下一個用戶的，而且每個用戶的需求和完成時間都得按客戶要求改變，往往疲于奔命，重復(fù)勞動。相比而言，搞嵌入式系統(tǒng)的公司，都有自己的產(chǎn)品計劃，按自己的節(jié)奏行事。

（3）哪天若想創(chuàng)業(yè)，搞自已的產(chǎn)品，那么嵌入式是一個不錯的主意，這可不像應(yīng)用軟件那樣容易被盜版。

嵌入式八大入門的知識點

1、C語言

嵌入式Linux工程師的學(xué)習(xí)需要具備一定的C語言基礎(chǔ)，C語言是嵌入式領(lǐng)域最重要也是最主要的編程語言，通過大量編程實例重點理解C語言的基礎(chǔ)編程以及高級編程知識。包括：基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、鏈表、文件操作、隊列、棧等。

2、Linux基礎(chǔ)

Linux操作系統(tǒng)的概念、安裝方法，詳細(xì)了解Linux下的目錄結(jié)構(gòu)、基本命令、編輯器VI ，編譯器GCC，調(diào)試器GDB和 Make 項目管理工具， Shell Makefile腳本編寫等知識，嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建。

3、Linux系統(tǒng)編程

重點學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)I/O庫，Linux多任務(wù)編程中的多進(jìn)程和多線程，以及進(jìn)程間通信（pipe、FIFO、消息隊列、共享內(nèi)存、signal、信號量等），同步與互斥對共享資源訪問控制等重要知識，主要提升對Linux應(yīng)用開發(fā)的理解和代碼調(diào)試的能力。

4、Linux網(wǎng)絡(luò)編程

計算機網(wǎng)絡(luò)在嵌入式Linux系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)過程中使用非常廣泛，通過Linux網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、TCP/IP協(xié)議、socket編程、TCP網(wǎng)絡(luò)編程、UDP網(wǎng)絡(luò)編程、Web編程開發(fā)等方面入手，全面了解Linux網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)。重點學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)API，熟練掌握TCP協(xié)議服務(wù)器的編程方法和并發(fā)服務(wù)器的實現(xiàn)，了解HTTP協(xié)議及其實現(xiàn)方法，熟悉UDP廣播、多播的原理及編程方法，掌握混合C/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計，熟悉HTML，Javascript等Web編程技術(shù)及實現(xiàn)方法。

5、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法在嵌入式底層驅(qū)動、通信協(xié)議、及各種引擎開發(fā)中會得到大量應(yīng)用，對其掌握的好壞直接影響程序的效率、簡潔及健壯性。此階段的學(xué)習(xí)要重點理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基礎(chǔ)內(nèi)容，包括順序表、鏈表、隊列、棧、樹、圖、哈希表、各種查找排序算法等應(yīng)用及其C語言實現(xiàn)過程。

6、C++ 、QT

C++是Linux應(yīng)用開發(fā)主要語言之一，本階段重點掌握面向?qū)ο缶幊痰幕舅枷胍约?/span>C++的重要內(nèi)容。圖形界面編程是嵌入式開發(fā)中非常重要的一個環(huán)節(jié)。由于QT具有跨平臺、面向?qū)ο?、豐富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多國語等強大功能，在嵌入式領(lǐng)域的GUI開發(fā)中得到了廣范的應(yīng)用，在本階段通過基于QT圖形庫的學(xué)習(xí)使學(xué)員可以熟練編寫GUI程序，并移植QT應(yīng)用程序到Cortex-A8平臺。包括IDE使用、QT部件及布局管理器、信息與槽機制的應(yīng)用、鼠標(biāo)、鍵盤及繪圖事件處理及文件處理的應(yīng)用。

7、Cortex A8 、Linux 平臺開發(fā)

通過基于ARM Cortex-A8處理s5pv210了解芯片手冊的基本閱讀技巧，掌握s5pv210系統(tǒng)資源、時鐘控制器、電源管理、異常中斷控制器、nand flash控制器等模塊，為底層平臺搭建做好準(zhǔn)備。Linux平臺包括內(nèi)核裁減、內(nèi)核移植、交叉編譯、GNU工具使用、內(nèi)核調(diào)試、Bootloader介紹、制作與原理分析、根文件系統(tǒng)制作以及向內(nèi)核中添加自己的模塊，并在s5pv210實驗平臺上運行自己制作的Linux系統(tǒng)，集成部署Linux系統(tǒng)整個流程。同時了解Android操作系統(tǒng)開發(fā)流程。

8、驅(qū)動開發(fā)

驅(qū)動程序設(shè)計是嵌入式Linux開發(fā)工作中重要的一部分，也是比較困難的一部分。本階段的學(xué)習(xí)要熟悉Linux的內(nèi)核機制、驅(qū)動程序與用戶級應(yīng)用程序的接口，掌握系統(tǒng)對設(shè)備的并發(fā)操作。熟悉所開發(fā)硬件的工作原理，具備ARM硬件接口的基礎(chǔ)知識，熟悉ARM Cortex-A8處理器s5pv210各資源、掌握Linux設(shè)備驅(qū)動原理框架，熟悉工程中常見Linux高級字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、USB設(shè)備等驅(qū)動開發(fā)，在工作中能獨立勝任底層驅(qū)動開發(fā)。 

十大課本上學(xué)不到的嵌入式學(xué)習(xí)妙招

1、離開舒適圈

走出舒適圈，挑戰(zhàn)自我、去學(xué)習(xí)原本不熟悉的東西，包括工程以外的知識，例如與客戶、同事之間的互動，將會收獲良多。

2、學(xué)習(xí)利用搜索引擎

信盈達(dá)工程師認(rèn)為不要閉門造車，要善用開放源碼世界的信息，很多常見的設(shè)計問題其實透過因特網(wǎng)就能找到同領(lǐng)域菁英貢獻(xiàn)的程序代碼;嵌入式工程師們要走出自己的小世界擁抱社群，與同領(lǐng)域的其他工程師們相互交流、互相幫助，而這也是開放源碼世界的精神。

3、學(xué)習(xí)那些讓因特網(wǎng)實現(xiàn)的技術(shù)

多數(shù)嵌入式領(lǐng)域工程師都知道如何撰寫C或C++語言程序，但有時候這樣的技能是不夠的;他建議嵌入式工程師學(xué)習(xí)因特網(wǎng)有關(guān)的技術(shù)，對職業(yè)生涯發(fā)展會有加分效果，例如他目前負(fù)責(zé)的幾個開發(fā)案，都是在嵌入式系統(tǒng)中嵌入虛擬（virtual）的XML，好讓一些小型連網(wǎng)設(shè)備能具備“即插即用”的運作模式。

4、熟悉實時操作系統(tǒng)（RTOS）

目前產(chǎn)業(yè)界對于熟悉RTOS的工程師需求很高，也愿意提供更高的薪資水平;因此他鼓勵沒有接觸過RTOS的嵌入式工程師從一些較小型的系統(tǒng)著手，累積相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗。此外他也發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)界對嵌入式Linux人才有不少需求，主要是因為這種操作系統(tǒng)具備較大的設(shè)計彈性。

5、了解最新的處理器

除了要深入了解C或C++等基本程序語言，有時也要認(rèn)識一些熱門的新程序語言以因應(yīng)特殊設(shè)計需求，但更重要的是了解最新的處理器技術(shù);處理器才是嵌入式系統(tǒng)的本質(zhì)。因為我們的系統(tǒng)資源有限，我們需要了解可用的資源有哪些。  

6、培養(yǎng)多元化技能與系統(tǒng)觀

原本從事較小型系統(tǒng)架構(gòu)（例如MCU）開發(fā)的工程師，可以開始去熟悉更大的系統(tǒng)（例如Linux驅(qū)動程序），反之亦然。嘗試著去開發(fā)手機應(yīng)用程序、或者是學(xué)習(xí)后端服務(wù)器的相關(guān)技術(shù)，能讓你開啟完全不同的觀點;他并建議工程師去熟悉開放性硬件，現(xiàn)在市面上有不少現(xiàn)成的開發(fā)板，能讓工程師專注于學(xué)習(xí)獨特算法的開發(fā)。

7、要能熟悉開放源碼軟件

客戶往往會要求在系統(tǒng)中整合一大堆軟件，因此所有的嵌入式工程師需要熟悉各種軟件;他建議工程師避免只專長單一領(lǐng)域，因為那可能會阻礙你的成長。對嵌入式工程師來說，確保自己對軟硬件技術(shù)都很了解，是非常寶貴的價值。

8、建立系統(tǒng)級的工程思維

嵌入式工程師擁有系統(tǒng)導(dǎo)向的思維是很重要的，有不少開發(fā)案遇到問題，就是因為沒有在開發(fā)初期充分考慮基準(zhǔn)、驗證策略以及兼容性驗證計劃等項目;此外每個嵌入式工程師都應(yīng)該具備優(yōu)良的項目管理技巧，力求準(zhǔn)時完成負(fù)責(zé)的項目。具備能明智因應(yīng)技術(shù)與項目風(fēng)險的能力，對職業(yè)生涯發(fā)展會很有幫助。

9、學(xué)習(xí)無線連結(jié)技術(shù)

嵌入式工程師需要在接下來1~3年學(xué)習(xí)無線連結(jié)技術(shù)，特別是Wi-Fi與藍(lán)牙低功耗（BLE）;因為現(xiàn)在的嵌入式設(shè)備（至少各種消費性電子都是）與使用者智能手機連結(jié)的主要（或唯一）方式，就是透過這些無線技術(shù)，雖然Wi-Fi與BLE不一定會是嵌入式系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配備，但熟悉這些技術(shù)對嵌入式工程師來說會很實用。

10、要能明確表達(dá)自己的想法與意見透過文字或繪圖

信盈達(dá)工程師認(rèn)為無論是哪一種工程師，都需要能有效表達(dá)自己的想法與意見;往往有些菜鳥工程師無法清晰表達(dá)自己的想法，因為抓不到重點，而最好的解決方法是練習(xí)將之圖形化，例如畫出流程圖。這聽起來好像有點過時，但有時利用各種圖框組合來整理自己的思緒、表達(dá)想法會是很有用的，例如iPad的iThoughts應(yīng)用程序。

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