嵌入式Linux工程師的成長經(jīng)歷，一個簡單的程序測試工程師之間的區(qū)別

xyd2018

從嵌入式研發(fā)行業(yè)十年，認為學(xué)習(xí)就是要不斷的吸納知識，在研發(fā)過程中，經(jīng)常會遇到一些問題，這種發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程就是進步。下面是嵌入式Linux開發(fā)工程師的成長過程，希望對大家能有所啟發(fā)。

1、Linux開發(fā)工程師
首先成長為一名Linux開發(fā)工程師，這是最基本的目標，他應(yīng)該具備如下的素質(zhì)：
（1）了解Linux基本概念和基本操作（歷史，文化，起源）（命令行，配置，操作，開發(fā)模式）
（2）會使用Linux平臺下的編輯器vi（默認安裝，占內(nèi)存小，方便向嵌入式移植）
（3）會使用Linux平臺下的編譯器GCC（相應(yīng)的十幾個命令行參數(shù)）
（4）會使用Linux平臺下的管理工具Make（與Makefile相配合，尤其用于大項目中多平臺移植的情況下）
（5）會使用Linux平臺下的調(diào)試器GDB（可以了解底層硬件，及匯編指令）

2、嵌入式工程師
他更關(guān)心的是將來在哪一目標機上運行，不關(guān)心操作系統(tǒng)，進行的更多與編程相關(guān)的工作
（1）合格的C程序的程序員（理解基本的控制結(jié)構(gòu)：循環(huán)、分支、數(shù)組、指針）
（2）基本的編程思想（編程實踐中總結(jié)算法）
（3）程序的編譯和鏈接
（4）可執(zhí)行文件內(nèi)部（段、起始地址、如何加載執(zhí)行）
（5）目標機處理器體系結(jié)構(gòu)
（6）知道處理器的外設(shè)即System on Chip（內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)及外設(shè)驅(qū)動）
（7）匯編語言及指令（主要是用在加載過程中）

3、系統(tǒng)工程師
系統(tǒng)工程師夾在驅(qū)動工程師及應(yīng)用工程師這兩個層次之間，他要對系統(tǒng)有一個整體的概念，系統(tǒng)主要是指操作系統(tǒng)，往往理論有余而實踐不足
（1）進程管理與調(diào)度（知道進程間的切換與調(diào)度，多任務(wù)）
（2）內(nèi)存管理（建立MMU頁表，知道從虛地址到物理地址的映射）
（3）驅(qū)動管理（管理設(shè)備，編寫設(shè)備驅(qū)動，加載設(shè)備驅(qū)動）
（4）文件系統(tǒng)（制作文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)的讀寫，甚至驅(qū)動有時也被當成文件系統(tǒng)來管理）
（5）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識（協(xié)議實現(xiàn)作為上層應(yīng)用與底層驅(qū)動之間的銜接）
（6）圖形系統(tǒng)知識（支持多窗口及管理窗口，包括窗口切換，窗口移動和覆蓋）

4、嵌入式Linux系統(tǒng)工程師
（1）嵌入式Linux基本概念
（2）交叉編譯
（3）Linux內(nèi)核開發(fā)和調(diào)試工具
（4）啟動代碼移植（修改Uboot，Vivi等）
（5）內(nèi)核交叉編譯（Linux不支持芯片時要芯片級的移植，支持芯片時要板級的移植）
（6）根文件系統(tǒng)制作
（7）設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)

5、下面針對一個簡單的"hello world"程序來區(qū)分一下以上所講的工程師之間的區(qū)別
#include
int main(void)
{
printf("hello world!\n");
}
（1）初級程序員看到的是：
a、頭文件
b、主函數(shù)main
c、子函數(shù)printf
d、函數(shù)調(diào)用
e、入口參數(shù)
f、參數(shù)返回

（2）高級程序員看到的是：
a、頭文件---預(yù)處理過程
b、主函數(shù)main---程序入口
c、子函數(shù)printf---標準庫函數(shù)
d、函數(shù)調(diào)用---跳轉(zhuǎn)指令
e、入口參數(shù)---棧空間的參數(shù)傳遞
f、函數(shù)返回---返回指令

（3）嵌入式程序員看到的是：
a、頭文件---預(yù)處理過程---宏展開/條件編譯
b、主函數(shù)main---程序入口---啟動代碼
c、子函數(shù)printf---標準庫函數(shù)---鏈接過程
d、函數(shù)調(diào)用---跳轉(zhuǎn)指令---PC寄存器
e、入口參數(shù)---棧空間的參數(shù)傳遞---尋址方式
f、函數(shù)返回---返回指令---LR寄存器
嵌入式程序員還能看到的是：
可執(zhí)行文件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)
代碼段
指令格式和類型
地址無關(guān)代碼
數(shù)據(jù)段
RWdata讀寫數(shù)據(jù)段
ROdata只讀數(shù)據(jù)段
BSS未初始化數(shù)據(jù)段

（4）系統(tǒng)工程師看到的是：
子函數(shù)printf---標準庫函數(shù)---鏈接過程
動態(tài)鏈接（Dynamic Linking）（需要系統(tǒng)的支持）
靜態(tài)鏈接（Static Linking）（嵌入式系統(tǒng)常采用靜態(tài)鏈接，以適應(yīng)不同系統(tǒng)）
標準C庫
系統(tǒng)調(diào)用（System Call）
軟件中斷（Software Interrupt）

（5）Linux系統(tǒng)工程師看到的是：
可執(zhí)行文件的加載過程（不用了解系統(tǒng)調(diào)用這一級）
Shell進程--fork系統(tǒng)調(diào)用---exec系統(tǒng)調(diào)用
進程狀態(tài)（就緒、運行、阻塞）
進程調(diào)度和調(diào)度算法
進程的上下文切換

（6）嵌入式Linux系統(tǒng)工程師看到的是
用戶空間和系統(tǒng)空間（分別運行用戶模式和管理模式）
ARM---用戶模式和管理模式（執(zhí)行權(quán)限不同）
SWI---軟中斷指令（系統(tǒng)調(diào)用就是由用戶空間向系統(tǒng)空間切換）
MMU---虛地址和實地址（不同進程如何實現(xiàn)自己獨立的地址空間）
BUS---地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線（程序如何獲得數(shù)據(jù)，系統(tǒng)如何取指）
SOC---片上系統(tǒng)（整個嵌入式系統(tǒng)如何運行）
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