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第一章简介一直都将计算机，包括上面的软件作为工具，工具者，只求甚用，不求甚解。越到问题的时候就到网上共产主义一把。现在开始想定制linux操作系统，希望能在MID和手机这类手持移动设备中使用。必须提高理论水平。网上一搜，发现太多linuxbible，比如这位O'REILLY老兄。不知道能看完他老人家多少本书。格物致知，只好先格准备BuildingEmbeddedLinuxSystems，先从第一章介绍开始格起。这里面看GPL最绕来绕去，兼且英文有不太好。合法的license想了解一下。大致是如果你只是使用（不改动），那么你不会受到GPL的限制，如果你改动了，就要受到GPL的限制，不能对外发布，你的程序必须具有GPL，也就是需公布你的sourcecode等等。但如果在linuxkernel的app是不受GPL的限制。但是对二进制的module目前虽没有被监控，但是趋势是不能容忍，需要谨慎。『记得以前有个项目进行高速的voip检测，就是使用module的方式，不过因为只在公司内部使用，不会涉及什么问题。这就是运营商的好处，头次发现比厂家方便的地方。organization覆盖范围大。』如果我们希望有很高的控制权新，想建立我们自己的target，我们就需要长期地进行维护，这中方式需要和采用公开的或者社区的方式进行取舍。『考虑选择哪些』创建一个targetlinux系统包括以下四步：一、确定系统的组成：linux中有大量的东西并非你的目标系统需要，可以列一下你需要的组成部分。硬件部分也可以作为嵌入式系统的一个组成部分。在选择相关软件版本时，应避免不断地升级这些软件。当你要升级这些软件时，需要检查是否对你的系统造成影响。二、配置和build内核：我们需要选择合适的稳定的内核版本，出现问题的时候可能需要更新或者回退版本；三、建立root文件系统；四、setup启动软件和配置。第二章基本概念对于嵌入Linux，需要先熟悉Linux系统，有很多，也将有更多的Linux系统，因此不要限制与某个单一的类型。目前最大的三个是RedHat，Novell（SLES）和ubuntu。如果我们选择流行的Linux版本作为开发平台（可以选择windows或者Unix作为workstation），一般基于Eclipse的图像开发环境。有三种setup：Linkedsetup；可插拔存贮setup，standalonesetup。Target需要开发环境，bootloader，kernel，Root，文件系统。在Linkedsetup的时候，有些向我们以前在调测vxWorks板子上的程序，通过网线或者RS232，将host和target联系起来，通常用于开发的调测，其中kernel可以通过TFTP来获得，文件系统可以通过NFS来mount，避免在开发中大量copy。RemovableStorageSetup方式常用于初始化，bootloader在target上，其他在可插拔的存贮介质中。前两种方式，开发环境都在host上，对于standalonesetup方式，和我们的PC机开发没有什么区别，直接在机器上进行开发，都有的东西都在target上面，就如我们之前在linuxkernel上开发的voip监控仪表。Linked和standalone是可以结合在一起使用的。调测（Debug）setup有三种方式：串口、网络和特定的debug硬件。串口收到波特率的限制，以及连接一个terminal的限制，但是适合进行kernel调测。串口和网络会使用到target上的一些基本的I/O软件，对于某些新的板块，调测kernel的时候，这些软件还不存在，因此需要特别的debug硬件，例如用于CPU的JTAG和BDMpin，这些都是比较昂贵的编译器，并且可能需要和CPU厂家建立良好的合作伙伴关系，签注NDA。Linux操作系统的结构如图所示。在底层硬件包括至少32-bit的CPU（包含MMU：memorymanagementunit），RAM，I/O能力（允许进行debug调测）以及rootfilesystem（可以是本地的也可以是网络的）。Kernel，就是真正意义上的linux，底层的接口通过硬件独立的API来控制硬件资源，例如memorypages，处理特定CPU的操作，特定架构memory的操作，以及device的基本接口，想高层提供抽象的代码，包括头文件、宏、封装的函数。高层的单位提供对所有基于unix系统通用的抽象表达，包括进程、文件、socket、信号等等。kernel的底层接口是不同已经平台所通用的，高层抽象几乎是一样的。『这里有一个BSP，BSP应该是硬件根据linux内核底层接口给出的控制硬件的板卡支持包』。在这两层之间，kernel需要解析元件来交互数据，这就是文件系统和网络协议。在嵌入式系统中，经常使用flash作为存贮介质。不同的存贮格式通过不同的引擎，通过linux的虚拟文件系统（VFS）提供统一的API给上层使用。FAT和EXT3都是VFS。现在存贮设备厂家提供更高level的抽象，linux使用这种发展，使用ext的文件系统。在文件系统中，至少有一个rootfilesystem，用于load第一个在系统中run的app，通常还包括转载module，给进程提供一个工作目录。根文件系统可以是一个真实的硬件存贮设备，也可以是系统启动是价值到RAM中，一般是第一种方式。直接在kernel上面部署我们通常所谓的app是不太合适的，需要lib的支持。常见的是GNUC。对于动态链接，没有将相关的lib作为app的二进制代码，可以多个app一起share。Clib在RAM中加载一起，就可以分享。但是有些嵌入式操作系统的应用选择静态链接，这样不需要在线系统存贮整个lib。系统启动设计三个部分：bootloader、内核、init进程。bootloader和底层硬件有关，先对底层硬件进行初始化后，进入kernel的startupcode。内核的启动代码在起来一个C代码运行环境前不同平台由很大的差异，启动C环境后，运行start_kernel()，这初始化内核高层功能，mount根文件系统，并且启动初始进程。CPU的第一个指令由生产厂家指定的一个地址获得，这个地址通常是一个固定存贮器件，ROM或者flash芯片，这上面的软件是用于bootstrap的。很多linux嵌入系统都是使用固体存贮期间的方式，这里包括初始的bootloader，相关配置（bootparameters），内核和rootfilesystem。bootloader可能防止固态存贮的地址低位，也可能在地址高位，因此很多flash设备同时提供对高位地址和低位地址的配置，并通常对bootboader区域提供保护机制。虽然说分为四个部分，但是boot参数可以防止子bootlader中，kernel也可以防止在rootfilesystem中，在Linux2.6，如果需要可以很方便将kernel和根文件系统打包为一个img。Bootstorage介质可以使用devieprogrammer进行初始编程。出来固态存贮器件外，还有磁盘（disk）和网络两种方式。对于磁盘，最初的bootloader或者从disk中load一个更大更多功能的第二bootloader，或者直接从disk获得kernel。使用网络方式，可能将根文件系统或者将跟文件系统+kernel放置在网络，他哦通过TFTP来访问kernel，通过NFS来mount根文件系统，这种方式在适合早期的调测。系统存贮的物理地址和kernel的虚拟地址（在X86系统中成为逻辑地址）有很大的差异，很多硬件外设可以通过物理地址来获取，但限制或者不能通过虚拟地址来获取。因此如果我们需要设置kernel或者开发自己的driver，我们需要了解这些物理地址。在启动的时候，bootloader将kernel读至RAM，并跳到内核的startroutines，后续的系统启动将由linux来执行。当linux运行是，程序使用虚拟地址，这是虚拟地址将对kernel的配置和设备driver有个，driver有些信息放置在kernel空间，有些放置在用户空间，有些操作两者之间需要交互数据。第三章硬件支持在这章中将被讨论没有MMU的结构，虽然这已经在linux2.6版本中支持，这是对8bit的低价格微处理器，用于打印，家庭娱乐的方式，这本书不包含这些方面，针对32bit的CPU。3.1CPU的介绍ARM：久闻大名，很多终端使用，例如iPod、iPhone。ARM使用RISC（ReduceIntructionSetComputing）『和使用CISC（负责计算指令集）的x86的CPU不一样。RISC可以使电路更为紧凑，不需要BIOS，低功耗、低成本』。和他的竞争芯片厂家（IMB、Intel等）不一样，ARM公司不生产自己的芯片，他根据ARM的架构为他的客户设计芯片，这些芯片具有共同的ARM指令集，使得上面的软件可以兼容，这并不意味着可以在ARM的板块上进行同样的编程开发，只是汇编或者二进制代码在相同的修订架构上是一致的。修订架构包括有ARMv4T、ARMv5TE（Xscale）、ARMv6（其中ARMv6KZ是用于AppleiPhone）等家族系列。AVR32：惭愧，没怎么听过。和AVR（8bit处理器）是同一厂家，但是结构没有什么相关，支持通用的DSP和JAVA加速指令，兼容16bit指令和扩展32bit指令。AVR32在2006开始发展，目前Linuxkernel支持at32ap这种型号。Intelx86：这个大家都看起来很熟悉，包括Intel的、AMD的。有一个新的趋势是SoC。虽然在Linux系统中使用很多，但是在嵌入式OS中，占的份额比较少，原因是比较复杂、电源利用（正在改善）和价格。现在，x86架构在linux内核中有一个内置的debugger。M32R：在里面提到一个词FPGA，需要到网上共产主义学习一下。ASIC（ApplicationSpecificIntergratedCircuits）即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程逻辑阵列）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一。FPGA（现场可编程门阵列）是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种，用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑，因而也被用于对CPU的模拟。用户对FPGA的编程数据放在Flash芯片中，通过上电加载到FPGA中，对其进行初始化。也可在线对其编程，实现系统在线重构，这一特性可以构建一个根据计算任务不同而实时定制的CPU。对M32R进行很简单的介绍，用于PDA、摄像头、引擎控制等。ＭISP：用于游戏机和其他电子设备。和ARM有些类似，就是将CPUcore的license给第三方，和ARM不同，但是不同系列的MISP的指令有很大的差异。MISP对Linux的支持不如Intelx86，PowerPc，当时仍有一些用于嵌入式草组哦系统，例如MontaVista。motorola68000：是个古老的可用于嵌入式操作系统的架构，现在已经很少使用。PowerPC：在工作站（Applemacs)和嵌入式操作系统中都大量使用，是IBM、Apple、Freescale共同发起的。SuperH：有日立发展起来，方式和ARM、MISP相似。SH-1和SH-2是没有MMU，linux不必支持，SH-3|4|5的某些系统Linux支持。3.2总线和接口（BusandInterface）总线和接口连接CPU和外设。先是著名的PCI，有120I/O线的32bitPCI，184线的64bitPCI，以及新的串口的PCI-Express。为了使驱动能够工作，PCI需要软件支持，第一步的支持是bootup的时候初始化和配置PCI设备，对于PC设备，由BIOS来完成，kernel从BIOS的表额中获