朱兆祺带你一步一步学习嵌入式（连载）

电子

` 本帖最后由 zzq宁静致远于 2014-7-12 09:34 编辑

从最初涉及嵌入式Linux开始到现在,深深的知道嵌入式的每一步学习都是举步维艰。从去年11月份开始，我就着手整理各种学习资料，希望推动嵌入式学习的前进贡献自己微不足道的一份力量。从去年到现在，将C语言的学习经验整理成《攻破C语言笔试与机试陷阱及难点》（现在仍在更新），这份资料已经在电子发烧友论坛的单片机论坛连载（https://bbs.elecfans.com/jishu_354666_1_1.html），这份资料也已经录制了部分视频；现在我同样将嵌入式学习经验进行整理进行连载，视频我已经在加紧录制，等录制到一半将会挂载在网上以供嵌入式学习者免费下载。
我从大一学习C语言到大二开始接触ARM，从毕业工作到现在筹建明志电子科技工作室承接各类项目，一步步都是自己扎扎实实走过来，我整理的资料，每一个图都是根据我的思维、适合学习者的角度亲自画出，每一个程序都是亲手敲入进行调试。
2013年8月8日更新：
为了满足大家的学习，嵌入式Linux实用教程同步视频以每5集形式上传。

2014年4月8日：
《嵌入式Linux开发实用教程》一书已经出版，本帖将会持续更新，后续更会有裸板视频和项目视频更新。敬请关注。
《嵌入式Linux开发实用教程》购买地址：
http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1.w6545579-4546600052.3.8xcC8H&id=36731267737

1.本书及视频QQ群：
嵌入式Linux开发实用教程1：284013595 （1000人）
嵌入式Linux开发实用教程2：271641475 （1000人，已满）
嵌入式Linux开发实用教程3：301012138 （500人）
深圳市馒头科技有限公司官方百度网盘（C语言、单片机、嵌入式视频）：
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3562495290&uk=3996269986

2.《嵌入式Linux开发实用教程》视频清单：

第1课：Linux基本操作指令

第2课：Makefile

第3课：Linux常用软件

第4课：U-Boot-2013.04搭建适合OK6410模板

第5课：初步编译U-Boot-2013.04

第6课：U-Boot-2013.04启动分析1

第7课：U-Boot-2013.04启动分析2

第8课：SD卡启动U-Boot原理

第9课：SD卡启动U-Boot-2013.04移植1（解开众多商家SD卡启动机密）

第10课：SD卡启动U-Boot-2013.04移植2（解开众多商家SD卡启动机密）

第11课：SD卡启动

第12课：Signal # 8 caught错误

第13课：MMC驱动移植

第14课：FAT文件系统

第15课：U-Boot命令

第16课：NAND Flash移植（1）

第17课：NAND Flash移植（2）

第18课：NAND Flash移植（3）

第19课：DM9000网卡移植

第20课：Linux-3.8.3内核介绍

第21课：初步测试内核（1）

第22课：初步测试内核（2）

第23课：下载地址和入口地址

第24课： MTD分区

第25课：NAND Flash移植

第26课：DM9000网卡移植

第27课：使内核支持YAFFS2文件系统

第28课：制作YAFFS2文件系统

第29课：LCD移植

第30课：字符设备驱动之LED

第31课：字符设备驱动之ADC

第32课：块驱动

第33课：tslib安装

第34课：安装Linux和embedded版本Qt-4.8.4

第35课：安装QtCreator编译环境

第36课：Qt初体验之Hello

第37课：Qt之LED

第38课：Qt之ADC

第39课：项目拓展学习（1）

第40课：项目拓展学习（2）

第41—50课：裸板程序设计

3. 嵌入式Linux实用教程软件：

Ubuntu10.04.4镜像、VMware-7.0.1虚拟机、Source Insight3.5+注册码、SecureCRT_6.6.1_PiaoXu.net、SD_Writer、UltraEdit10c、USB转串口驱动、等等嵌入式Linux常用软件。

4. 嵌入式Linux实用教程资料

S3c6410相关手册、Linux常用书籍、嵌入式Linux实用手册初稿、等等。

5. 嵌入式Linux开发实用教程源码

linux-3.8.3、u-boot-2013.04-rc1、自制编译器、等等相关源码

6. 嵌入式Linux实用教程程序

《嵌入式Linux开发实用教程》一书中涉及的U-Boot添加程序、Linux程序、Linux设备驱动程序、Qt程序等等

6. C语言技术公开课

在电子发烧友学院进行的一系列课程涉及的资料，相关链接如下：

https://bbs.elecfans.com/jishu_361304_1_1.html

下载说明：

百度网盘：

[url=]http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3562495290&uk=3996269986[/url]

第三章第六节 NAND Flash驱动移植

https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2625521&fromuid=222350

第三章第六节 DM9000网卡驱动
https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2676612&fromuid=222350

第三章第七节 YAFFS2根文件系统（1）

https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2678991&fromuid=222350

第三章第八节 LCD驱动移植

https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2743024&fromuid=222350

第三章第九节 LCD触摸移植

https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2798921&fromuid=222350

第四章第二节字符设备驱动

https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=357014&pid=2879175&fromuid=222350

第四章第三节 ADC驱动程序设计

第五章第一节 Qt编译环境搭建

第五章第二节安装Linux/x11版Qt-4.8.4

`

betting · 2013-8-17 09:53:26

学习下............

杨风 · 2013-8-17 11:31:18

感谢分享！继续关注朱兆祺

wylgogogo · 2013-8-17 20:08:35

高手呀，先留个名，有时间必须来学习下。

1652981125.048900 · 2013-8-18 23:43:31

一起加油！努力

ahjw · 2013-8-19 12:13:25

支持楼主

飞宇 · 2013-8-19 14:17:37

不错，Mark一下。
回头看。

lflin598 · 2013-8-19 15:02:34

高手呀，必须MARK一下，来学习了！

牛明强 · 2013-8-20 20:26:40

楼主好辛苦的把这么多资料共享了出来。

沉浸在九月的琉 · 2013-8-20 20:53:12

大神啊！

90^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

小蜗L · 2013-8-21 09:00:02

(⊙０⊙)，小伙伴们，我惊呆了~~~~~~

{:6:}

朱兆祺 · 2013-8-22 08:54:27

第二章第七节 U-Boot-2013.04启动分析3
1．调用_main函数

_main函数的实现代码位于arch/arm/lib/crt0.S文件中，用于建立C语言运行环境。crt0.S文件存放在arm处理器的lib库目录下，从文件的存放位置我们可以知道：_main函数和CPU的构架有关，而与单板的配置无关，即它支持所有的arm单板。编译生成u-boot.bin二进制文件时，用于条件编译的CONFIG_NAND_SPL和CONFIG_SPL_BUILD宏为假。_main函数是stage1和stage2的过渡，它是一个汇编函数，但成分比较复杂：_main函数多次调用C语言代码，例如board_init_f、board_init_r等，汇编函数，如重定位函数relocate_code。board_init_f函数和board_init_r函数的实现代码均在arch/arm/lib/board.c文件中，由C语言编写。

1) 声明外部变量

.globl board_init_r

.globl __bss_start

.globl __bss_end__

声明外部函数board_init_r，外部变量__bss_start和__bss_end__。

2) 为调用board_init_f函数建立运行环境

.global _main

_main:

ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)

bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */

sub sp, #GD_SIZE /* allocate one GD above SP */

bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */

mov r8, sp /* GD is above SP */

mov r0, #0

图2. 4建立运行环境

如图2. 4建立运行环境包括初始化堆栈指针sp和预留一个内存空间存储gd_t类型的数据结GD，gd指向这个结构体的首地址。gd_t是关键字typedef为global data数据结构定义的新名字，定义的原型位于文件 include/asm-generic/global_data.h。其成员主要是系统初始化的参数。

程序清单2. 1global_data结构

typedef struct global_data {

bd_t *bd;

unsigned long flags;

unsigned long baudrate;

unsigned long cpu_clk; /* CPU clock in Hz! */

unsigned long bus_clk;

/* We cannot bracket this with CONFIG_PCI due to mpc5xxx */

unsigned long pci_clk;

unsigned long mem_clk;

#if defined(CONFIG_LCD) || defined(CONFIG_VIDEO)

unsigned long fb_base; /* Base address of framebuffer mem */

#endif

#if defined(CONFIG_POST) || defined(CONFIG_LOGBUFFER)

unsigned long post_log_word; /* Record POST activities */

unsigned long post_log_res; /* success of POST test */

unsigned long post_init_f_time; /* When post_init_f started */

#endif

#ifdef CONFIG_BOARD_TYPES

unsigned long board_type;

#endif

unsigned long have_console; /* serial_init() was called */

#ifdef CONFIG_PRE_CONSOLE_BUFFER

unsigned long precon_buf_idx; /* Pre-Console buffer index */

#endif

#ifdef CONFIG_MODEM_SUPPORT

unsigned long do_mdm_init;

unsigned long be_quiet;

#endif

unsigned long env_addr; /* Address of Environment struct */

unsigned long env_valid; /* Checksum of Environment valid? */

/* TODO: is this the same as relocaddr, or something else? */

unsigned long dest_addr; /* Post-relocation address of U-Boot */

unsigned long dest_addr_sp;

unsigned long ram_top; /* Top address of RAM used by U-Boot */

unsigned long relocaddr; /* Start address of U-Boot in RAM */

phys_size_t ram_size; /* RAM size */

unsigned long mon_len; /* monitor len */

unsigned long irq_sp; /* irq stack pointer */

unsigned long start_addr_sp; /* start_addr_stackpointer */

unsigned long reloc_off;

struct global_data *new_gd; /* relocated global data */

const void *fdt_blob; /* Our device tree, NULL if none */

void **jt; /* jump table */

char env_buf[32]; /* buffer for getenv() before reloc. */

struct arch_global_data arch; /* architecture-specific data */

} gd_t;

在一个源码文件中，访问gd结构体前需用宏定义DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR进行声明，这个宏定义在文件arch/arm/include/asm/global_data.h。

#define DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR register volatile gd_t *gd asm ("r8")

register是C语言中的一个关键字，除了一些特殊的场合，如要求变量高速地被调用，它一般很少被使用。如果一个变量被register修饰，就意味着该变量是一个寄存器变量，变量的值存放在寄存器中。当然，这里的寄存器指的是CPU的内核寄存器，它独立于内存没有地址，所以无法对寄存器变量进行取地址运算。DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR定义了一个gd_t结构体指针变量gd，asm ("r8")指定了gd值的存放位置r8。volatile是为了防止变量被编译器优化，要求每次都要去重新读取变量的值。事实上，U-Boot中的这段代码存在一定的缺陷。

在文件include/configs/sdmk6410.h中，CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR的计算过程如下：

#define CONFIG_SYS_IRAM_BASE 0x0c000000 /* Internal SRAM base address */

#define CONFIG_SYS_IRAM_SIZE 0x2000 /* 8 KB of internal SRAM memory */

#define CONFIG_SYS_IRAM_END (CONFIG_SYS_IRAM_BASE + CONFIG_SYS_IRAM_SIZE)

#define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR (CONFIG_SYS_IRAM_END - GENERATED_GBL_DATA_SIZE)

其中，GENERATED_GBL_DATA_SIZE在编译时，会自动生成

build/include/generated/generic-asm-offsets.h

#define GENERATED_GBL_DATA_SIZE (160) /* (sizeof(struct global_data) + 15) & ~15 */

由注释可知，宏定义CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR已经为gd在SRAM的顶部预留了160字节的空间，因此没必要再将sp指针下调。当然，这样做也并不会影响正常的启动流程，但是偏离了设计者的本意，我们只需要在crt0.S文件中，将下面部分代码段注释掉即可。

bic sp, sp, #7 /* 8-byte alignment for ABI compliance */

sub sp, #GD_SIZE /* allocate one GD above SP */

雪留痕 · 2013-8-22 18:34:31

嗯。。。。。。。。。。。。。。。。

～追风寻梦～ · 2013-8-23 09:14:17

mark，mark,mark... thanks,thanks,thanks...

何儒根 · 2013-8-23 13:43:45

有个问题请教一下，关于内核启动时的root init console等参数不是uboot传给内核的吗？为什么我自己移植的uboot设置了这些启动参数好像一点用都没有。每次都要在内核配置时在boot options里面直接指定这些参数，而且不论与uboot参数有无冲突，只要内核配置对了就可以用。这到底是为什么？

何儒根 · 2013-8-23 13:45:17

求大神帮忙
@zzq宁静致远

wsshopping · 2013-8-24 21:56:22

其实,这都是一些很基础的东西,但是很难的会有人拿出来分享,初学者不懂,牛人又看不上. 楼主的奉献精神,赞一个!

98^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

张进 · 2013-8-25 14:23:10

支持。。。

朱兆祺 · 2013-8-26 08:30:14

冠盖满京华发表于 2013-8-23 13:43
有个问题请教一下，关于内核启动时的root init console等参数不是uboot传给内核的吗？为什么我自己移植的ub ...

1.内核启动时的root init console等参数不是uboot传给内核的吗？
答：不是

2.为什么我自己移植的uboot设置了这些启动参数好像一点用都没有。
答：有用，u-boot的启动参数作用是内核下载到Flash位置，以什么方式下载

3.每次都要在内核配置时在boot options里面直接指定这些参数，而且不论与uboot参数有无冲突，只要内核配置对了就可以用。这到底是为什么？
答：只有U-boot设置正确才能启动内核，内核的启动参数是启动文件系统。U-Boot传递给内核信息是ID，gd结构体等等。

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