浅谈如何进行嵌入式Linux开发

嵌入式系统是一种根据特定用途所专门开发的系统，它只完成预期要完成的功能，因此其开发过程和开发环境同传统的软件开发相比有着显著的不同。

嵌入式Linux开发主要有四种方式：裸机开发、SDK开发、驱动开发和应用开发。

1、裸机开发

裸机开发通常指在没有操作系统支持的环境中直接在硬件上运行程序的开发。这种开发方式要求开发者直接与硬件交互，编写控制硬件的低级代码。这包括对处理器、存储器、输入输出接口等硬件的直接控制和管理。与基于操作系统的开发相比，裸机开发更加接近硬件层面，对硬件的了解和控制能力要求更高，但也允许开发者更精细地管理硬件资源和性能。

2、SDK开发

为了方便开发者快速进行设计，芯片厂商设计了专门的软件开发工具包来创建应用程序。SDK通常包含编译器、调试器、硬件驱动程序、API(应用程序编程接口)以及其他有助于开发的工具和文档。在嵌入式Linux SDK开发中，开发者可以利用Linux系统的强大功能和灵活性，同时针对特定的硬件平台进行优化和调整，以满足嵌入式设备的特定需求。

3、驱动开发

驱动开发是指为嵌入式Linux系统编写设备驱动程序的过程。在这个过程中，开发者需要深入理解Linux内核架构，学会如何在Linux内核环境下编写、调试和维护设备驱动程序。设备驱动程序是操作系统的一部分，负责与硬件设备通信并控制其操作。这包括编写代码来直接与硬件交互、处理硬件中断、以及实现与系统其他部分的数据交换。驱动开发是我们学习的重点内容。

Linux中的设备驱动主要分为3大类：字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动。每种类型的驱动程序都有其独特的功能和用途：

3.1、字符设备驱动

定义：字符设备驱动主要处理那些以字符为单位进行数据传输的设备，如键盘、鼠标、串口等。

特点：字符设备通常是可寻址的，可以进行随机访问，并且一次处理一个字符。

数据传输方式：数据通常以字节流的形式逐个传输，不涉及缓存区的使用。

应用实例：键盘驱动、串口驱动、声卡驱动等。

3.2、块设备驱动

定义：块设备驱动处理的是以数据块(block)为单位进行数据传输的设备，如硬盘、光盘驱动器等。

特点：块设备可以存储大量数据，支持随机访问，数据传输效率较高。

数据传输方式：数据传输是以块(通常是固定大小)为单位进行的，使用缓存区来提高数据处理效率。

应用实例：硬盘驱动、SSD驱动、光盘驱动等。

3.3、网络设备驱动

定义：网络设备驱动用于处理网络通信相关的硬件设备，如网卡、无线适配器等。

特点：网络驱动特别关注于数据包的传输和网络协议的实现。

数据传输方式：数据以网络包的形式进行传输，涉及到复杂的网络协议栈处理。

应用实例：以太网卡驱动、Wi-Fi适配器驱动、蓝牙驱动等。

这3类驱动程序共同构成了Linux系统与各类硬件设备交互的基础，确保了系统的多功能性和高效性。它们的实现通常涉及到深入的操作系统内核知识，硬件通信协议，以及驱动程序开发的技巧。

4、应用开发

Linux 应用开发是指在 Linux 操作系统上开发应用程序的过程。这包括创建、编写、调试和优化应用程序，以在 Linux 环境中运行。Linux 提供了丰富的开发工具和库，使开发者能够构建各种类型的应用，从命令行工具到图形用户界面(GUI)应用，再到服务器端应用。