很多程序員在學(xué)習(xí)技能時(shí)，盲目追求技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而忽略了整個(gè)生態(tài)環(huán)境的觀察和基礎(chǔ)理論鋪墊，導(dǎo)致學(xué)完后似是而非，不能舉一反三，遇到項(xiàng)目依然拿不出合理的解決方案。

作為一個(gè)技術(shù)開發(fā)者，大家要明白“技術(shù)只是工具，有用的是產(chǎn)品”，我們要用技術(shù)去解決問(wèn)題，而不是單純地做個(gè)技術(shù)控，自我娛樂。

想要學(xué)習(xí)一門新技術(shù)，我們首先要對(duì)它有個(gè)清晰的了解，不能什么都不懂就開始往上面撲，就像很多人到廟里面就上香求佛祖保佑，可能根本都不知道這個(gè)佛是哪一路神仙。

那今天我們就先帶大家來(lái)深入了解下嵌入式開發(fā)中至關(guān)重要的一環(huán)：linux驅(qū)動(dòng)。

在學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)之前，我們首先來(lái)了解下操作系統(tǒng)。

# 操作系統(tǒng)OPERATING SYSTEM #

計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候，還沒有什么花里胡哨的包裝，都是光著身子跑，用技術(shù)的語(yǔ)言說(shuō)就是它只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程，也可以叫“裸跑”。

可以拿我們的手機(jī)來(lái)比喻，裸機(jī)的話，我們玩王者榮耀的時(shí)候，有人打電話進(jìn)來(lái)的話，王者榮耀是要被終止的。

后來(lái)就有了操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)可以保證多任務(wù)執(zhí)行，同樣的 CPU 芯片，有了操作系統(tǒng)，我可以開微信，QQ ，還同時(shí)做其他很多事情。

所以就出來(lái)了很多操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)可以分為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和通用操作系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS 全稱Real Time Operating System）可以理解為對(duì)時(shí)間要求非常苛刻，可以用一個(gè)詞“必須”來(lái)理解，就是在某個(gè)時(shí)間段之內(nèi)必須要做某件事情。

而通用操作系統(tǒng)很常見，比如電腦 windows，Android 手機(jī)，ios手機(jī)等，Linux 也可以認(rèn)為是通用 OS,因?yàn)樗麄儗?duì)時(shí)間要求不是很嚴(yán)苛。

Linux 可以通過(guò)配置某個(gè)宏定義變成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但是我們使用Linux 主要是針對(duì)他的通用 OS，多用戶，多任務(wù)等特別突出的性能。

目前這個(gè)階段，可以說(shuō)每個(gè)人都脫離不開Linux,比如你手機(jī)底層是 Linux 內(nèi)核，購(gòu)物的云平臺(tái)，淘寶，亞馬遜等都是用 Linux 開發(fā)維護(hù)的，很多股票平臺(tái)也都是基于 Linux 開發(fā)維護(hù)的。

# 什么是驅(qū)動(dòng)？WHAT IS DRIVE #

按照字面意思就是給一個(gè)東西動(dòng)力，讓它動(dòng)起來(lái)，至于物體怎么動(dòng)是有一定的邏輯規(guī)律在里面的；對(duì)于電學(xué)中的硬件驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，電力提供了動(dòng)力，但是驅(qū)動(dòng)程序提供了操作物體的邏輯方法。

比如我們的LED路燈照明，電讓我們的LED燈亮起來(lái)，但是里面的程序檢測(cè)到時(shí)間的變化控制電路的導(dǎo)通和斷開，這里面的驅(qū)動(dòng)程序就叫LED Driver。

# linux驅(qū)動(dòng)LINUX DRIVER #

linux驅(qū)動(dòng)是linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的全稱，至于什么是linux內(nèi)核，我們將在下面的linux體系結(jié)構(gòu)中進(jìn)行說(shuō)明。

對(duì)于linux驅(qū)動(dòng)的理解可以分為廣義和狹義上兩種。

linux驅(qū)動(dòng)廣義上是指操作硬件，讓硬件工作起來(lái)的程序代碼，這段代碼就叫做硬件的驅(qū)動(dòng)程序。

但是在裸機(jī)開發(fā)中我們也經(jīng)常會(huì)聽到裸機(jī)驅(qū)動(dòng)，其實(shí)嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，沒有操作系統(tǒng)是沒有驅(qū)動(dòng)概念的，如果非要說(shuō)裸機(jī)驅(qū)動(dòng)的話，也是指裸機(jī)中操作硬件的那部分程序。

linux驅(qū)動(dòng)狹義上是指操作系統(tǒng)中用來(lái)控制硬件的邏輯方法的那部分代碼。

對(duì)于這個(gè)定義我們可以從以下兩方面去進(jìn)行理解：

①操作系統(tǒng)有很多種，windows有windows驅(qū)動(dòng)，ios有ios驅(qū)動(dòng)，android有android驅(qū)動(dòng)，而我們學(xué)習(xí)的linux驅(qū)動(dòng)則是針對(duì)linux操作系統(tǒng)平臺(tái)。

②linux驅(qū)動(dòng)只是內(nèi)核中的一部分，除了用來(lái)控制硬件的這部分外，還有文件系統(tǒng)，內(nèi)存管理，內(nèi)核調(diào)度等內(nèi)容。

而狹義上的linux驅(qū)動(dòng)是我們課程的研究方向。

# linux體系結(jié)構(gòu)LINUX ARCHITECTURE #

了解linux體系架構(gòu)，有助于增強(qiáng)我們對(duì)驅(qū)動(dòng)開發(fā)整個(gè)體系的認(rèn)識(shí)，幫助我們更好地投入到linux驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)中。

①、linux系統(tǒng)是分層的

Linux系統(tǒng)一般有4個(gè)主要部分：內(nèi)核、shell、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序。

內(nèi)核、shell和文件系統(tǒng)一起形成了基本的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它們使得用戶可以運(yùn)行程序、管理文件并使用系統(tǒng)。

分層設(shè)計(jì)的思想讓程序間松耦合，有助于適配各種平臺(tái)。

②驅(qū)動(dòng)的上面是系統(tǒng)調(diào)用，下面是硬件。

③驅(qū)動(dòng)本身也是分層

Linux內(nèi)核由如下幾部分組成：內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理等。

彼此之間的系統(tǒng)合作也是一級(jí)調(diào)用一級(jí)，系統(tǒng)龐大，這也是它難以學(xué)習(xí)的原因所在。

# linux驅(qū)動(dòng)的分類CLASSIFICATION OF LINUX DRIVERS #

Linux驅(qū)動(dòng)分為三個(gè)基礎(chǔ)大類：字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

①字符設(shè)備

字符設(shè)備提供的就是一種數(shù)據(jù)流。比如當(dāng)你在鍵盤上敲入“yes”這個(gè)字符串的時(shí)候，鍵盤驅(qū)動(dòng)程序會(huì)按照輸入完全相同的順序返回這個(gè)由這三個(gè)字符組成的數(shù)據(jù)流，首先是“y”,然后是“e”,然后是“s”，最終是文件的結(jié)束符（EOF）,當(dāng)沒有人敲鍵盤的時(shí)候，鍵盤的字符流就是空的。

所以鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器等都是典型的字符設(shè)備。

②塊設(shè)備

而塊設(shè)備的驅(qū)動(dòng)可能要求讀取磁盤上任意塊的內(nèi)容，然后又轉(zhuǎn)去讀別的塊的內(nèi)容，而被讀取的塊在磁盤上位置不一定要連續(xù)，所以說(shuō)硬盤是可以被隨機(jī)訪問(wèn)的，而不是以流的方式被訪問(wèn)，顯然它就是一個(gè)塊設(shè)備。

典型的塊設(shè)備有：磁盤、U盤等。

③網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)是特殊設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，它負(fù)責(zé)接收和發(fā)送幀數(shù)據(jù)，可能是物理幀，也可能是ip數(shù)據(jù)包，這些特性都由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)決定。

典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有：網(wǎng)卡、wifi、藍(lán)牙等。

而在我們的linux驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)中，字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)占的比例比較大。

因?yàn)樽址O(shè)備應(yīng)用面廣，在以后的開發(fā)中是使用最多的。對(duì)于塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求修改或者定制的很少，一般都是廠家拿過(guò)來(lái)可以直接用的。

# 為什么要學(xué)習(xí)linux驅(qū)動(dòng)？ REASONS FOR LEARNING LINUX DRIVER #

1、因?yàn)?/span>90%的程序員不懂Linux內(nèi)核，所以會(huì)linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的人才，薪資比一般的程序員要高出一倍多。

2、ios安卓開發(fā)環(huán)境中的API經(jīng)常變，如果長(zhǎng)時(shí)間不用，再下手去做時(shí)，可能就不會(huì)了，幾年的積累全沒了，而Linux內(nèi)核這種變化不劇烈并且開源的東西可以讓學(xué)習(xí)者長(zhǎng)年累月的學(xué)習(xí)并且能有所積累。

3、作為開發(fā)人員，不管你從事的是驅(qū)動(dòng)開發(fā)，應(yīng)用開發(fā)，還是后臺(tái)開發(fā)，如果不了解進(jìn)程的調(diào)用機(jī)制，不知道進(jìn)程會(huì)阻塞，就緒，執(zhí)行幾個(gè)狀態(tài)，你怎么可能編寫好一個(gè)低容錯(cuò)率的代碼呢？

學(xué)習(xí)完 Linux 內(nèi)核你會(huì)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)體系有一個(gè)更深刻的認(rèn)知，理解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和內(nèi)核的運(yùn)行機(jī)制，才可能更好的編寫你的代碼，出現(xiàn)更少的錯(cuò)誤。

4、Linux 內(nèi)核現(xiàn)在覆蓋的領(lǐng)域非常廣，手機(jī)、平板、路由器等等，就大家非常喜歡的蘋果操作系統(tǒng)，底層內(nèi)核也是有 Linux的影子，Linux 的普及毋庸置疑，學(xué)習(xí) Linux 應(yīng)該作為每個(gè)技術(shù)人員的標(biāo)配。

5、在面試時(shí)，技術(shù)面試官也非常喜歡問(wèn)linux方面的問(wèn)題，會(huì)linux能夠幫助你快速拿下高薪offer。

# linux驅(qū)動(dòng)如何學(xué)習(xí)？HOW TO LEARN LINUX DRIVER #

linux驅(qū)動(dòng)學(xué)起來(lái)內(nèi)容多，內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及文件龐大，拉來(lái)拉去的，基本功不足根本沒有辦法學(xué)習(xí)，走兩步不知道自己在什么地方，找不到自己原來(lái)的位置。這就是大部分學(xué)生學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)狀。

因此在學(xué)習(xí)linux驅(qū)動(dòng)前必須要有很好的裸機(jī)開發(fā)基礎(chǔ)，因此我們的嵌入式課程設(shè)計(jì)，在linux驅(qū)動(dòng)之前設(shè)置了相應(yīng)的基礎(chǔ)課程，幫助大家做好學(xué)習(xí)linux驅(qū)動(dòng)階段的基礎(chǔ)準(zhǔn)備。

①c語(yǔ)言高級(jí)編程

通過(guò)這個(gè)階段的學(xué)習(xí)，提高c語(yǔ)言基本功，鍛煉程序開發(fā)與分析能力。

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②裸機(jī)開發(fā)

在本階段會(huì)結(jié)合大量的項(xiàng)目，比如：智能云家居，四軸飛行器等，來(lái)讓大家提升對(duì)soc本身認(rèn)識(shí)。

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③系統(tǒng)編程

通過(guò)系統(tǒng)編程，讓大家知道在應(yīng)用層怎么使用、調(diào)用驅(qū)動(dòng)，明晰應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)之間的協(xié)同合作流程。

④U-Boot

通過(guò)bootloader移植，讓大家學(xué)習(xí)如何搭建開發(fā)板環(huán)境，進(jìn)而逐步接觸到稍微復(fù)雜一點(diǎn)的代碼及其分析。

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經(jīng)過(guò)四個(gè)階段的學(xué)習(xí)與鋪墊，相信大家都能學(xué)會(huì)驅(qū)動(dòng)的。

# linux驅(qū)動(dòng)課程設(shè)計(jì)COURSE DESIGN OF LINUX DRIVER #

linux驅(qū)動(dòng)是信盈達(dá)的王牌課程，以每年兩次的速度不斷迭代更新，讓學(xué)員掌握最新的潮流技能。

今年linux驅(qū)動(dòng)課程將采用A9+A72雙平臺(tái)教學(xué)，通過(guò)3大項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，讓大家掌握linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)的精髓，幫助學(xué)員們?cè)诰蜆I(yè)市場(chǎng)能夠脫穎而出。

具體課程設(shè)計(jì)如下：

1、驅(qū)動(dòng)應(yīng)該怎么學(xué)

2、linuxshell應(yīng)用

3、linux文件系統(tǒng)

4、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)

5、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架

6、linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型

7、Linux內(nèi)核設(shè)備樹

8、ARM Linux中使用DTS實(shí)例

9、觸摸屏驅(qū)動(dòng)與多點(diǎn)觸控制協(xié)議

10、塊設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

11、嵌入式視頻監(jiān)控項(xiàng)目

12、嵌入式視頻廣告機(jī)項(xiàng)目

13、嵌入式linux視頻采集項(xiàng)目

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