與一線Linux嵌入式開(kāi)發(fā)工程師的對(duì)話

陳工程師一直做Linux的嵌入式開(kāi)發(fā)，作為在開(kāi)發(fā)一線的工程師，他對(duì)很多問(wèn)題的看法可能更切合實(shí)際需求，就嵌入式開(kāi)發(fā)方面的問(wèn)題，請(qǐng)他談了一下自己的看法。

問(wèn)：關(guān)于嵌入式開(kāi)發(fā)，我們準(zhǔn)備給同學(xué)們講解一些入門知識(shí)，從你一線開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，給我們一些建議：

陳工回答：

對(duì)于嵌入式Linux入門，如果有一定基礎(chǔ)，可以從驅(qū)動(dòng)開(kāi)始；如果沒(méi)有基礎(chǔ)，我個(gè)人建議還是從應(yīng)用程序開(kāi)始。因?yàn)閺膽?yīng)用程序開(kāi)始是最容易的，也是最直觀的。而驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)，驅(qū)動(dòng)本身的結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜，如果要徹底弄明白驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行機(jī)制，必定牽涉內(nèi)核，對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生恐怕問(wèn)題會(huì)少一些，而對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生，問(wèn)題估計(jì)較多。我曾經(jīng)遇到過(guò)一些初學(xué)者，就是一入門就栽了，失去了信心，當(dāng)然這只是少數(shù)。不過(guò)，如果在遇到問(wèn)題之后，能夠得到即時(shí)、正確的點(diǎn)化，那就是好事了。

既然您決定講驅(qū)動(dòng)，那就從內(nèi)核模塊開(kāi)始。在PC上就可以進(jìn)行的虛擬設(shè)備實(shí)驗(yàn)，如基于內(nèi)存的內(nèi)核模塊?？梢钥紤]從模塊的結(jié)構(gòu)、編譯、插入、卸載等方 面進(jìn)行闡述。

驅(qū)動(dòng)模塊無(wú)非分字符驅(qū)動(dòng)、塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)三大類。但是一定要讓學(xué)生知道，任何一個(gè)系統(tǒng)，特別是嵌入式系統(tǒng)，并且在目前的嵌入式Linux產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，最簡(jiǎn)單、最重要、最多、最復(fù)雜的也是字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，從IO驅(qū)動(dòng)到串口驅(qū)動(dòng)、到USB驅(qū)動(dòng)等等，廣義上都是字符驅(qū)動(dòng)。讓學(xué)生最好專注于字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橐粋€(gè)嵌入式設(shè)備，網(wǎng)卡一般一塊，F(xiàn)LASH一般也是一塊（也包括幾塊組成的FLASH組），但是這兩方面，基本都有完善的驅(qū)動(dòng)，如網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)有很多，塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)，硬件層已經(jīng)有通用接口，不管是NOR FLASH還是NAND FLASH，文件系統(tǒng)層更是有了非常多、非常成熟的文件系統(tǒng)，如 JFFS2、YAFFS、YAFFS2、EXT2、EXT3、ROMFS、CRAMFS等等，無(wú)需我們?cè)偃パ芯?，學(xué)會(huì)應(yīng)用即可。而除此之外的其它設(shè)備，如AD、DA、CAN、RS485等等，都是需要根據(jù)應(yīng)用來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這才是一個(gè)產(chǎn)品區(qū)別于其它產(chǎn)品的重點(diǎn)，更是市場(chǎng)價(jià)值增值點(diǎn)。

另外呢，也是前一點(diǎn)引申為而來(lái)的，學(xué)習(xí)Linux，準(zhǔn)備做產(chǎn)品的話，不要把Linux當(dāng)成了終極目標(biāo)（當(dāng)然，這是對(duì)應(yīng)用而言的），要有只是把 Linux當(dāng)成一個(gè)平臺(tái)的思想。更重要的還在各種產(chǎn)品所需求的專業(yè)技術(shù)，如通信方面像CAN、RS485、GPRS等等，或者工業(yè)控制方面，IO控制、實(shí)時(shí)特性等等。Linxu博大精深，研究起來(lái)永無(wú)止境，但是在產(chǎn)品中，只要到了一個(gè)產(chǎn)品夠用就可以了（當(dāng)然，多一些更好，要視人而定）。

問(wèn)：嵌入式應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，應(yīng)用場(chǎng)景較多的是圖形界面還是字符界面，如果是圖形界面，開(kāi)發(fā)環(huán)境QT和Minigui哪一種更合適，哪種類型的應(yīng)用程序在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用比較多？

陳工回答：

對(duì)于嵌入式Linux的應(yīng)用，大多數(shù)的應(yīng)用并不需要圖形界面，比如交換機(jī)、路由器、嵌入式網(wǎng)關(guān)以及服務(wù)器等等。圖形界面呢，主要應(yīng)用在多媒體、手機(jī)等手持設(shè)備和一些需要圖形界面的人機(jī)交互系統(tǒng)。

嵌入式Linux可選圖形界面很多，上網(wǎng)找找的話，可以發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)非我們常說(shuō)的QT、MiniGUI等。包括Tiny-X，matchbox、OPIE、 GPE等等。不同GUI有自己的特色，有自己的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，根據(jù)需要選擇合適的GUI。對(duì)于學(xué)習(xí)，自然是選擇容易得到、容易開(kāi)發(fā)的 GUI。QT是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，由于QT有一個(gè)PC上的模擬器，可以在沒(méi)有實(shí)際液晶LCD的情況下，甚至在沒(méi)有任何硬件的情況下都可以在PC上進(jìn)行模擬開(kāi)發(fā)。QT是收費(fèi)的，當(dāng)然，有免費(fèi)版可用。MiniGUI呢，純粹國(guó)產(chǎn)的，支持國(guó)貨，可以考慮選擇MiniGUI。這是一個(gè)輕量級(jí)的嵌入式GUI，可以跨平臺(tái)，學(xué)習(xí)版也才100多塊。MiniGUI可以用于工業(yè)控制場(chǎng)合，QT在這方面的應(yīng)用目前還沒(méi)有遇到，主要用在手持設(shè)備。

我們?cè)陂_(kāi)發(fā)中采用Tiny-X，這也是一個(gè)可以用于工業(yè)控制的GUI，基本兼容X-Window，體積小，占用資源少，速度快，穩(wěn)定。

對(duì)于Linux的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，除了GUI程序之外，最基本的應(yīng)用程序有：

（1）串口編程。無(wú)論是在Windows下還是Linux下，串口編程都是極為復(fù)雜的，但是非常鍛煉一個(gè)人的編程水平和能力。

（2）網(wǎng)絡(luò)編程以及WEB相關(guān)編程。網(wǎng)絡(luò)編程的tcp、udp、tcp/ip等。至于WEB編程，主要是在系統(tǒng)開(kāi)啟一個(gè)WEB服務(wù)器，制作一些網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)遠(yuǎn)程登錄能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置甚至升級(jí)等功能。比如我們的路由器配置網(wǎng)頁(yè)。這種應(yīng)用在以后會(huì)越來(lái)越廣泛。

（3）另外一個(gè)就是Shell編程了。Shell的作用我想，*NIX世界的人都很清楚。在很多應(yīng)用里面，通過(guò)一些非常富有技巧性的Shell腳本，實(shí)現(xiàn)了非常復(fù)雜的功能，包括遠(yuǎn)程系統(tǒng)升級(jí)等。

以上我提到的這3方面，非常易于實(shí)驗(yàn)，在沒(méi)有硬件，只有PC的情況都可以做。

學(xué)生電腦安裝ubuntu，那以后配置嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境可能遇到的問(wèn)題會(huì)多一點(diǎn)。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，能夠解決的。在我個(gè)人看來(lái)ubuntu適合于家用、辦公，但要用于開(kāi)發(fā)，配置難度稍微大一點(diǎn)。不過(guò)沒(méi)有辦法，現(xiàn)在電腦硬件太新，最適合的RedHat 9.0無(wú)法安裝。