嵌入式Linux，是一种运行于嵌入式设备之上的操作系统，它以Linux内核作为基础，然而却经历了极为高度的定制和裁剪，目的在于适应资源受到限制的硬件环境。掌握它的基础，这意味着你不但要理解Linux本身，而且更要学会怎样将其适配到特定的芯片、板卡以及应用场景当中。本文会从核心概念开始，一直到环境搭建，再到关键组件开发，为你梳理出一条清晰的学习路径。
什么是嵌入式Linux
本质上来说，嵌入式Linux是由众多软件所集合而成的，其核心是经过大幅度剪裁以及配置过的Linux内核。被去除掉的是桌面系统里诸多不必要的模块与服务，仅仅保留了运行专门特定硬件以及应用程序所必须要的那部分。这样一来，它就能够在资源存在限制的嵌入式处理器上高效运行，这些资源包含了CPU性能、内存大小以及存储空间等，像智能家居网关、车载信息娱乐系统之类的设备都属于此类，同理还有工业控制器。
不像我们于PC之上所安装的Ubuntu或者CentOS那般，嵌入式Linux一般情况下并没有图形化的安装进程。开发者得依据目标硬件（像是ARM、MIPS、RISC-V架构的处理器）去手动开展内核配置，进行根文件系统选取，并且到最后把所有组件开展编译，打包成为一个能够供硬件引导的固件镜像。此过程是嵌入式开发入门的首个屏障，不过也是理解系统构成的要点 。
嵌入式Linux与桌面Linux的区别
最为显著的差异存在于“目的性”以及“资源环境”方面。桌面Linux是针对通用计算的，它所追求的是功能多样和用户体验良好。而嵌入式Linux是为特定任务而服务的，它所追求的是稳定性、实时性以及最小化资源占用。所以，在嵌入式开发当中充斥着交叉编译、内核配置、根文件系统构建等诸多概念，这些在桌面开发里很少会直接涉及到。
以开发流程而言，桌面开发一般于x86电脑之上开展编写、编译以及运行程序一事。嵌入式开发却须要在x86主机之上构建“交叉编译工具链”，进而生成能够在诸如ARM这般不同架构处理器上运行的代码。调试同样更为繁杂，时常得借助串口、JTAG或者网络去进行远程调试。这般“宿主机-目标板”的开发模式乃是嵌入式Linux的标志性特征呀 。
如何搭建嵌入式Linux开发环境
搭建环境的第一步，是要准备一台Linux宿主机，其中Ubuntu是较为常见的选择linux手机，接着，你得获取针对目标处理器架构的交叉编译工具链，像arm-linux-gnueabihf-gcc这类，它可以从芯片厂商或者Linaro等组织的官网去下载预编译版本，也能够使用crosstool-NG等工具自行构建，而正确设置工具链路径是后续所有编译工作得以开展的基础。
那环境的关键所属部分，是去获取Linux内核的渊源代码，以及BusyBox的根源代码。内核的渊源代码能够从那儿，又或者该芯片相关厂商所拥有的Git仓库里着手获取。而BusyBox呢，它可是一个整合汇集了众多Linux指令的单独能够执行的文件体，是打造塑造小型根文件系统的一把好用工具。经由开展配置、进行编译内核这样的操作，接着再运用BusyBox生成根文件系统，再配合上Bootloader，如此一来，一个最简单便捷的嵌入式Linux系统就初步具备形态了。
嵌入式Linux系统由哪些部分组成
一个堪称典型的嵌入式Linux系统，是自上至下由四个层次构建而成的。其中，最底层的是Bootloader，就正如U-Boot这般，其职责在于对硬件进行初始化操作，还要负责加载内核。第二层为Linux内核，它承担着管理硬件资源、进程以及内存的任务。第三层是根文件系统，这里囊括了系统启动时所必不可少的命令、库文件以及配置文件。而最上层则是用户应用程序，它能够达成产品的具体功能句号。
这些组件不是单独存在的 。Bootloader要把内核镜像以及有可能的内核参数传送给内核 。内核启动以后 ，会加载根文件系统并运行其中初始化脚本（像/etc/init.d/rcS这类） 。这个脚本会设定环境变量 ，挂载其他文件系统 ，最终启动用户应用程序 。明白这个启动链条 ，对系统调试以及故障排查十分关键 。
如何为嵌入式Linux移植Bootloader
进行Bootloader移植，这通常是促使板子“跑起来”的首要步骤。就拿最为流行的U-Boot来说，先是要在源码里寻觅与你的SoC（像是i.MX6、RK3288）或者类似开发板相对应的配置文件，也就是defconfig，以及板级支持文件。借助这些参考配置来实施修改，这是最为高效的办法。重点需要修改的内容涵盖DDR内存初始化参数、串口调试端口、存储设备，像eMMC、SD卡这类的驱动等。
配置被修改之后，运用交叉编译工具链开展编译工作，进而生成u-boot.bin等镜像文件，接着借助厂商所提供的烧录工具或者开发板原本具有的Bootloader把它写入到存储设备的特定位置，接通电源之后，对串口调试信息予以观察嵌入式linux基础教程，要是出现U-Boot启动Logo并且能够进入到命令行，那么就初步达成成功，后续还需要精细地调整环境变量、网络驱动等，从而让其能够完美地加载你的内核 。
嵌入式Linux驱动程序开发入门
驱动开发的关键要点是去为专属特定硬件撰写内核模块，一开始，你得领会Linux的设备模型状况，涵盖平台设备、字符设备、块设备之类的基础概念，一个最为简易的字符设备驱动，一般而言要达成file_operations结构体里的open、read、write、ioctl等函数接口，且朝着内核登记录入设备号以及设备文件 。
于实际操作之际，能够以一个虚拟的存在，那叫做“Hello World”的驱动起始，去研习模块的编译，涉及加载，也就是执行insmod这个操作，还有卸载，即rmmod操作嵌入式linux基础教程，以及查看内核日志linux查看进程，也就是dmesg操作。而后，试着为真实的可称作GPIO或者LED之物编写驱动，借助读写其寄存器之做法去实现对硬件的控制。于这一进程当中，把握怎样从设备树，也就是Device Tree里获取硬件资源配置，此乃现代嵌入式Linux驱动开发所必需具备的一种技能。
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