前段時(shí)間有個(gè)剛開(kāi)始學(xué)習(xí) Arm Linux 的同學(xué)問(wèn)我:對(duì)于還處于入門階段的新手,有什么建議。并讓我推薦一些好的書籍。嵌入式 Linux 是一個(gè)龐大的系統(tǒng),涉及到硬件和計(jì)算機(jī)科學(xué),是橫跨電子和計(jì)算機(jī)的綜合學(xué)科。很多從電子相關(guān)專業(yè)切入的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)原理和操作系統(tǒng)不了解,而從計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)切入的同學(xué)對(duì)硬件、電路也很迷惑,所以入門確實(shí)是有一定的難度的。 然后我告訴這位同學(xué):首先得有興趣,興趣是克服一切困難的源動(dòng)力。然后要善于利用網(wǎng)絡(luò)和身邊的資源,多嘗試、多搜索、多討論。 我本人也是電子相關(guān)專業(yè)(自動(dòng)化)畢業(yè)的,大四找工作之前在實(shí)驗(yàn)室一直玩 51 單片機(jī) 和 Cortex-M3,可是機(jī)緣巧合卻面試進(jìn)了一家做 Android 的公司——面試之前,我看招聘要求上只寫了要熟悉 Arm 體系結(jié)構(gòu),Cortex-M3 也是 Arm 啊,所以我就去面試了,最后竟然拿到了 offer。簽三方的時(shí)候 HR 說(shuō):你回去后要開(kāi)始學(xué) Linux,這是你進(jìn)來(lái)后工作的重點(diǎn)技術(shù)。我點(diǎn)頭說(shuō):好的、好的…… 出來(lái)后我就蒙了——Linux!WTF!我要是看到招聘要求上有寫 Linux,再給我個(gè)膽子我也不敢去面試??! 回來(lái)后去實(shí)驗(yàn)室,老師知道我簽了這家公司,還是很高興的!說(shuō)你先學(xué)會(huì)怎么在 Linux 系統(tǒng)下工作吧,不然你連門的入不了。 于是老師給我找了一臺(tái)臺(tái)式機(jī),裝了 Ubuntu,然后又從實(shí)驗(yàn)室倉(cāng)庫(kù)的最里面翻出來(lái)了一塊 S3C2410 的開(kāi)發(fā)板—— 沒(méi)錯(cuò),我沒(méi)寫錯(cuò),就是 2410。因?yàn)槲覀兪亲詣?dòng)化院系,大部分老師的項(xiàng)目都是和各種廠礦、車間的控制相關(guān),這里面大部分都是用 PLC、單片機(jī)、MCU 來(lái)做控制,跑 Linux,那是不存在的!老師說(shuō),一個(gè)控制不當(dāng),機(jī)毀人亡,那是要去坐牢的。所以院系里也沒(méi)人玩 Linux、這塊開(kāi)發(fā)板還是好幾年前一家公司來(lái)做推廣的時(shí)候送的。我會(huì)玩玩 Ubuntu 已經(jīng)是比較潮流的了。 于是后面的幾個(gè)月我就在這塊 S3C2410 的板子上開(kāi)始了 Arm Linux 的入門學(xué)習(xí):不停的重復(fù)實(shí)驗(yàn)、不停的上網(wǎng)搜索…… 后面就畢業(yè),順利入職。工作后蠻順利,在各種芯片上折騰 Android、Linux,樂(lè)此不疲。 得益于入門時(shí)期的特殊經(jīng)歷,我對(duì)業(yè)內(nèi)的相關(guān)書籍一直比較關(guān)注,看到哪位大牛出版了好書,就忍不住要買回來(lái),看到網(wǎng)上有對(duì)應(yīng)的 PDF 版本,也一定會(huì)想辦法下下來(lái)。 所以剛好這幾天有空,我就把這些我看過(guò)的書單整理了出來(lái),希望對(duì)大家有所幫助: 這些書籍我按照 Arm Linux 系統(tǒng)所需要的知識(shí)結(jié)構(gòu),做了分類:
前三類是基礎(chǔ),無(wú)論從事哪個(gè)方向的開(kāi)發(fā),這些都是必須要熟練掌握的基本功。后面五類是相輔相成的,理論基礎(chǔ)相當(dāng)于內(nèi)功心法,開(kāi)發(fā)實(shí)踐相當(dāng)于招式,要相互結(jié)合相互印證。招式好上手,使起來(lái)也漂亮,可以讓你快速在江湖上闖出一定的小名頭,但是要想走的更遠(yuǎn)、飛的更高、躋身真正的高手行列,還是離不開(kāi)深厚的內(nèi)功心法。 1、Linux 系統(tǒng)環(huán)境熟悉 Linux 系統(tǒng)環(huán)境是一切的前提 —— Linux 系統(tǒng)環(huán)境中,最強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)武器是命令行和 Shell 腳本。 為什么?因?yàn)榇罅?幾乎所有)的開(kāi)源項(xiàng)目的編譯、配置、都是通過(guò)命令行實(shí)現(xiàn);在涉及海量源碼的工程下,命令行的 find、grep 命令可以提供強(qiáng)大、高效的搜索功能,能幫忙快速的定位、理解源碼;通過(guò) Shell 腳本能夠讓大量重復(fù)的工作自動(dòng)化,節(jié)省時(shí)間和生命。我曾經(jīng)向 U-Boot 和 Linux Kernel mainline 提交過(guò)兩個(gè)補(bǔ)丁,涉及到大幾十個(gè)文件中雷同代碼的修改,如果一步步手工修改,可能要幾天時(shí)間,我花了大半天的時(shí)間寫了個(gè)腳本利用 我聽(tīng)到過(guò)很多還處在入門階段的同學(xué)說(shuō):以后的趨勢(shì)是桌面化、圖形化、所以我不需要命令行。其實(shí)這種看法是不對(duì)的,至少在可以看到的將來(lái),命令行沒(méi)有被取代的趨勢(shì)。至少我現(xiàn)在還經(jīng)常看到有同學(xué)問(wèn):我照著教程敲的這個(gè)命令,為什么報(bào)錯(cuò)了?我問(wèn)他:你明白這個(gè)命令是什么意思嗎?你看懂它報(bào)錯(cuò)的提示信息了嗎?他說(shuō)不知道。所以你要熟悉命令行,至少你要知道你敲下去的每個(gè)命令是什么意思,能看懂它的錯(cuò)誤提示信息。能會(huì)用 所以這部分我推薦了四本書(資料):
2、Git 版本管理我把 Git 版本管理放在了第二位、是想凸顯它的重要性,在現(xiàn)在這種團(tuán)隊(duì)化、快速迭代的開(kāi)發(fā)模式中,用不好版本管理,開(kāi)發(fā)工作也很難做的干凈高效。我現(xiàn)在寫文檔都是用 Git + Markdown + Github 做版本管理,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤隨時(shí)迭代修改。 據(jù)傳說(shuō),中國(guó)的第一代的程序員——求伯君、王江民,他們晚上下班之前會(huì)把主機(jī)上存儲(chǔ)自己寫的程序的軟件盤拆下來(lái),帶回家——怕發(fā)生意外,自己寫的程序丟了。現(xiàn)在依托 Git 這種版本管理工具,似乎再也沒(méi)有人有這種憂慮了。 其實(shí)版本管理工具很多,推薦 Git 是因?yàn)樗玫膹V泛,Android 項(xiàng)目用的是 Git做版本管理,Linux 內(nèi)核、U-Boot 這些知名的開(kāi)源項(xiàng)目都是用 Git 做版本管理,還有 Github、Gitlab、Gitee 這種代碼托管網(wǎng)站都是以 Git 作為基石,可見(jiàn)在版本管理上,Git 以及形成了一種生態(tài)級(jí)別的存在。所以你應(yīng)該毫不猶豫的擁抱它。 對(duì)了,Git 的原型是 Linus 大神(就是寫出 Linux kernel 的那位)在一個(gè)星期內(nèi)寫出來(lái)的。 我推薦了兩本書,對(duì),兩本:
3、C 語(yǔ)言和匯編做嵌入式開(kāi)發(fā)、C 語(yǔ)言的重要性就不用多說(shuō)了,從 U-Boot 到 Linux kernel,已經(jīng)各種基礎(chǔ)組件,基本都是用 C 語(yǔ)言寫的,所以要做一個(gè)好的嵌入式 Hacker,C 語(yǔ)言是必須會(huì)的。 不像 C 這種跨平臺(tái)的語(yǔ)言,匯編是和 CPU 體系結(jié)構(gòu)強(qiáng)相關(guān)的一門語(yǔ)言,不同的架構(gòu) 匯編都不一樣,比如 32 位的 Armv7 和 64 位的 Armv8 匯編就不一樣,比較難以掌握。 對(duì)于入門者來(lái)說(shuō),剛開(kāi)始不會(huì)匯編也沒(méi)關(guān)系,對(duì)你的工作影響不大,因?yàn)榻^大部分場(chǎng)景都用不到。 但是當(dāng)你的技能提高的一定層次,掌握了匯編就會(huì)讓你更能深入系統(tǒng)內(nèi)部,看清程序運(yùn)行的內(nèi)部機(jī)理。 U-Boot 和 Linux Kernel 中的第一段啟動(dòng)代碼,基本都是匯編寫的,Cache、MMU 相關(guān)的控制,也只能通過(guò)匯編實(shí)現(xiàn)。 有時(shí)候一段 C 代碼運(yùn)行異常,或者效率低下,或者你的 Linux 系統(tǒng)跑崩潰了,這時(shí)候把對(duì)應(yīng)的代碼反匯編,從匯編級(jí)別的去分析,更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之所在。我平時(shí)經(jīng)常的一部分工作就是通過(guò)匯編去發(fā)現(xiàn)或者分析前線部門或者客戶報(bào)過(guò)來(lái)的各種疑難雜癥。 當(dāng)然了,匯編不用把每一句都搞懂,只要能大概看懂常用的指令就行,具體遇到問(wèn)題的時(shí)候再去查對(duì)應(yīng)的匯編手冊(cè),然后就是熟能生巧的問(wèn)題了。 這里我推薦了三本 C 語(yǔ)言的書和 三份 Arm64 的匯編指令簡(jiǎn)介:
4、Arm 體系結(jié)構(gòu)要想把 Arm 嵌入式 玩的溜,尤其是想了解整個(gè)系統(tǒng)的,對(duì) Arm 體系結(jié)構(gòu)還是要有一定的學(xué)習(xí)。如果深入到一定的層次,Arm 體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的,也是必須要熟悉的,因?yàn)楹芏鄡?yōu)化做到極致都是和體系結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的。 上面是《奔跑吧 Linux Kernel》的作者笨叔叔前兩天在朋友圈幫國(guó)內(nèi)手機(jī)大廠打的招聘信息,里面有對(duì) Arm 體系結(jié)構(gòu)的要求,大家可以自行感受下。 現(xiàn)階段的 Arm 處理器,應(yīng)用最廣泛的大概分為三類:定位于 MCU 的 Cortex-M 系列,定位于應(yīng)用處理器的 Cortex-A 系列:Armv7-A 和 Armv8-A,Armv7-A 是 32 位的 CPU,包括 Cortex-A7/A9/A15/A17 這些,比如大家常見(jiàn)的 i.MX6ULL 芯片就屬于 Arm Cortex-A7,Armv8-A 是 32 位的 CPU,包括 Cortex-A35/A53/A57/A72/A73 市面上在售 的 i.MX8,RK3399、以及現(xiàn)在的主流手機(jī) CPU,都屬于 Armv8-A。 這部分我推薦了兩本書,剩下的都是 Arm 官方發(fā)布的文檔:
除了第一本是中國(guó)人寫的,剩下的四本都是老外寫的,而且部頭都比較大,所以選一本你自己喜歡的認(rèn)真去實(shí)踐即可。 6、Linux 內(nèi)核基礎(chǔ)原理很多學(xué)習(xí)嵌入式 Linux 開(kāi)發(fā)的同學(xué)一上來(lái)就呆住一個(gè)驅(qū)動(dòng)就開(kāi)始較勁,然后發(fā)現(xiàn)看著像天書一樣,各種奇怪的 API 完全不知道為什么需要這樣寫,這時(shí)候你需要了解一些 Linux 內(nèi)核的基礎(chǔ)原理。 這種書一般不是上來(lái)就給你分析某個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)怎么寫的,它側(cè)重于描述 Linux 內(nèi)核的基礎(chǔ)框架,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),基本驅(qū)動(dòng)模型,CPU 調(diào)度、內(nèi)存管理這些機(jī)制。 我推薦了五本書:
當(dāng)然,你不用希望一上來(lái)就能熟讀他們,第一遍你可能只能看個(gè)大概,而且看的很容易犯困。沒(méi)關(guān)系,瞌睡了就去睡覺(jué),或者去找個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)寫一寫,過(guò)幾天遇到疑問(wèn)了再返回來(lái)看一看。這樣周而復(fù)始,總會(huì)有看明白的一天。 這里面的前兩本我從大四就開(kāi)始看,最開(kāi)始看著就犯迷糊,到后來(lái)工作了,結(jié)合平時(shí)寫的一些驅(qū)動(dòng),再返回去看,總算不再會(huì)打瞌睡?,F(xiàn)在偶爾還會(huì)拿起來(lái)翻一翻。 我知道有的同學(xué)會(huì)說(shuō) 《Linux 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序》這本書太老了,它是針對(duì) 2.6 內(nèi)核的,連設(shè)備樹都沒(méi)有。其實(shí)在技術(shù)里面,也有一個(gè)道和術(shù)的問(wèn)題,這本書講的是驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)原理,雖然 Linux kernel 一直在發(fā)展,現(xiàn)在 5.4 都快發(fā)布了,但是那些基本的內(nèi)在邏輯還是一致的,驅(qū)動(dòng)最底層的結(jié)構(gòu)和原理都還沒(méi)有變化。Linux Kernel 開(kāi)發(fā)的哲學(xué)就是這樣的,不允許你上來(lái)就直接推到之前的設(shè)計(jì)重新搞一套,你必須在原有的基礎(chǔ)上做持續(xù)性的改進(jìn),對(duì)于一個(gè)擁有龐大用戶群體的系統(tǒng),前向兼容性比什么都重要。至于設(shè)備樹(dts)這些東西,只是技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的細(xì)枝末節(jié),找到規(guī)律很快就能掌握。 《深入 Linux 內(nèi)核架構(gòu)》這本書是一個(gè)德國(guó)人寫的,其實(shí)我沒(méi)看過(guò),但是我知道這本書很出名,講的很深入,在我的閱讀計(jì)劃之內(nèi)。 《深入 Linux 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)核機(jī)制》這本書是一個(gè)中國(guó)人寫的,基于 Linux 2.6.39,也是講 Linux 設(shè)備驅(qū)動(dòng)的基本原理和組件,對(duì)于做驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),還是值得一讀,而且中國(guó)人寫的書在思維也和大家更接近。 《Mastering Linux Kernel Development》這本書比較新,基于 Linux 4.9 ,所以這本書也只有英文版本。 7、Linux 內(nèi)核開(kāi)發(fā)與實(shí)戰(zhàn)第六部分給大家推薦的書都比較偏理論,這部分推薦到是比較偏實(shí)踐的,基本就是告訴你開(kāi)發(fā)環(huán)境怎么搭建,內(nèi)核怎么編譯,文件系統(tǒng)怎么構(gòu)建,驅(qū)動(dòng)怎么編寫,所以建議六、七兩部分要結(jié)合起來(lái)看。 還是五本書:
8、操作系統(tǒng)理論與基礎(chǔ)Linux Kernel 是一個(gè)綜合性的工程,是大量科學(xué)理論的具體實(shí)現(xiàn)。對(duì)這些基礎(chǔ)理論有個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí),會(huì)讓我們學(xué)的更好。當(dāng)然,短時(shí)間內(nèi)不了解這些知識(shí),也不會(huì)影響到你去調(diào)試一個(gè)驅(qū)動(dòng),Bringup 一塊板子,但是要想讓更深入的去研究一些問(wèn)題,這些知識(shí)還是要補(bǔ)充的。尤其是對(duì)于電子相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,可能連計(jì)算機(jī)基本原理,進(jìn)程、線程、虛擬內(nèi)存、Cache這些概念都沒(méi)有,那下邊這兩本書可以很好的幫到你。
寫在最后這份書單非常的長(zhǎng),53 份! 幾乎不可能全部讀完! 其實(shí)你也用不著把他們?cè)敿?xì)的讀完! 如果從這篇介紹文章中,你能區(qū)分出哪些是要精讀的,哪些是當(dāng)作工具書來(lái)需要的時(shí)候查閱的,它們就會(huì)對(duì)你有一定的幫助了。 我也會(huì)感到很高興。 另外,寫作不宜,這里面提到的大部分書,都已出版,如果可能,去買一本,支持下作者,也算是對(duì)知識(shí)的一種尊重。 我每年都會(huì)買很多書,有些書買來(lái)都沒(méi)來(lái)得及看,但是看著就感覺(jué)是好書,買回來(lái),擺在案頭,看著就開(kāi)心。 |
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來(lái)自: 西北望msm66g9f > 《編程》