与一线Linux嵌入式开发工程师的对话

发表于 2018-03-14 07:43:00 收藏 已收藏
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与一线Linux嵌入式开发工程师的对话

发表于 2018-03-14 07:43:00

陈工程师一直做Linux的嵌入式开发,作为在开发一线的工程师,他对很多问题的看法可能更切合实际需求,就嵌入式开发方面的问题,请他谈了一下自己的看法。

问:关于嵌入式开发,我们准备给同学们讲解一些入门知识,从你一线开发经验来说,给我们一些建议:

陈工回答:

对于嵌入式Linux入门,如果有一定基础,可以从驱动开始;如果没有基础,我个人建议还是从应用程序开始。因为从应用程序开始是最容易的,也是最直观的。而驱动程序运行在内核态,驱动本身的结构就比较复杂,如果要彻底弄明白驱动的运行机制,必定牵涉内核,对于高年级的学生恐怕问题会少一些,而对于低年级的学生,问题估计较多。我曾经遇到过一些初学者,就是一入门就栽了,失去了信心,当然这只是少数。不过,如果在遇到问题之后,能够得到即时、正确的点化,那就是好事了。

既然您决定讲驱动,那就从内核模块开始。在PC上就可以进行的虚拟设备实验,如基于内存的内核模块。可以考虑从模块的结构、编译、插入、卸载等方 面进行阐述。

驱动模块无非分字符驱动、块设备驱动和网络驱动三大类。但是一定要让学生知道,任何一个系统,特别是嵌入式系统,并且在目前的嵌入式Linux产品开发中,最简单、最重要、最多、最复杂的也是字符设备驱动,从IO驱动到串口驱动、到USB驱动等等,广义上都是字符驱动。让学生最好专注于字符设备驱动,因为一个嵌入式设备,网卡一般一块,FLASH一般也是一块(也包括几块组成的FLASH组),但是这两方面,基本都有完善的驱动,如网卡驱动有很多,块设备驱动,硬件层已经有通用接口,不管是NOR FLASH还是NAND FLASH,文件系统层更是有了非常多、非常成熟的文件系统,如 JFFS2、YAFFS、YAFFS2、EXT2、EXT3、ROMFS、CRAMFS等等,无需我们再去研究,学会应用即可。而除此之外的其它设备,如AD、DA、CAN、RS485等等,都是需要根据应用来进行设计的,这才是一个产品区别于其它产品的重点,更是市场价值增值点。

另外呢,也是前一点引申为而来的,学习Linux,准备做产品的话,不要把Linux当成了终极目标(当然,这是对应用而言的),要有只是把 Linux当成一个平台的思想。更重要的还在各种产品所需求的专业技术,如通信方面像CAN、RS485、GPRS等等,或者工业控制方面,IO控制、实时特性等等。Linxu博大精深,研究起来永无止境,但是在产品中,只要到了一个产品够用就可以了(当然,多一些更好,要视人而定)。

问:嵌入式应用程序的开发,应用场景较多的是图形界面还是字符界面,如果是图形界面,开发环境QT和Minigui哪一种更合适,哪种类型的应用程序在嵌入式系统中应用比较多?

陈工回答:

对于嵌入式Linux的应用,大多数的应用并不需要图形界面,比如交换机、路由器、嵌入式网关以及服务器等等。图形界面呢,主要应用在多媒体、手机等手持设备和一些需要图形界面的人机交互系统。

嵌入式Linux可选图形界面很多,上网找找的话,可以发现远非我们常说的QT、MiniGUI等。包括Tiny-X,matchbox、OPIE、 GPE等等。不同GUI有自己的特色,有自己的特殊应用场合,对于产品开发,根据需要选择合适的GUI。对于学习,自然是选择容易得到、容易开发的 GUI。QT是一个不错的选择,由于QT有一个PC上的模拟器,可以在没有实际液晶LCD的情况下,甚至在没有任何硬件的情况下都可以在PC上进行模拟开发。QT是收费的,当然,有免费版可用。MiniGUI呢,纯粹国产的,支持国货,可以考虑选择MiniGUI。这是一个轻量级的嵌入式GUI,可以跨平台,学习版也才100多块。MiniGUI可以用于工业控制场合,QT在这方面的应用目前还没有遇到,主要用在手持设备。

我们在开发中采用Tiny-X,这也是一个可以用于工业控制的GUI,基本兼容X-Window,体积小,占用资源少,速度快,稳定。

对于Linux的应用程序开发,除了GUI程序之外,最基本的应用程序有:

(1)串口编程。无论是在Windows下还是Linux下,串口编程都是极为复杂的,但是非常锻炼一个人的编程水平和能力。

(2)网络编程以及WEB相关编程。网络编程的tcp、udp、tcp/ip等。至于WEB编程,主要是在系统开启一个WEB服务器,制作一些网页,通过远程登录能够对整个系统进行配置甚至升级等功能。比如我们的路由器配置网页。这种应用在以后会越来越广泛。

(3)另外一个就是Shell编程了。Shell的作用我想,*NIX世界的人都很清楚。在很多应用里面,通过一些非常富有技巧性的Shell脚本,实现了非常复杂的功能,包括远程系统升级等。

以上我提到的这3方面,非常易于实验,在没有硬件,只有PC的情况都可以做。

学生电脑安装ubuntu,那以后配置嵌入式Linux开发环境可能遇到的问题会多一点。不过没关系,能够解决的。在我个人看来ubuntu适合于家用、办公,但要用于开发,配置难度稍微大一点。不过没有办法,现在电脑硬件太新,最适合的RedHat 9.0无法安装。

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