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隨著計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，操作系統(tǒng)（OS）的作用變得越來越重要。Linux是一種流行的開源操作系統(tǒng)，被廣泛用于工業(yè)界和個人電腦。在Linux中，vmalloc是一種內(nèi)存管理技術(shù)，用于動態(tài)分配虛擬內(nèi)存。本文將討論Linux的vmalloc是什么，如何工作以及它為什么重要。
讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo)，不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡單的方式提供給客戶，將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價值的長期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項目有：空間域名、虛擬主機(jī)、營銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、江源網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。
1. 什么是vmalloc？
在Linux中，vmalloc是一種內(nèi)核函數(shù)，用于在虛擬內(nèi)存區(qū)域中動態(tài)分配內(nèi)存塊。這些內(nèi)存塊可以從物理內(nèi)存或硬盤上的交換空間中分配。當(dāng)需要更多的內(nèi)存時，vmalloc還可以根據(jù)需要動態(tài)增長內(nèi)存塊。
與一般的內(nèi)存分配函數(shù)不同，vmalloc分配的內(nèi)存是連續(xù)的而且默認(rèn)情況下是物理上不連續(xù)的，它通過將內(nèi)存分成比較小的塊并將它們映射到虛擬內(nèi)存中，來實現(xiàn)連續(xù)地址空間的映射。這種技術(shù)使得vmalloc可以分配大塊內(nèi)存并且能夠充分利用常規(guī)內(nèi)存分配算法無法容納的內(nèi)存需求。
2. vmalloc如何工作？
當(dāng)需要內(nèi)存時，vmalloc會在虛擬地址空間中預(yù)留一塊適當(dāng)大小的連續(xù)虛擬地址空間，每個虛擬地址對應(yīng)于一個物理頁面，并標(biāo)記它們?yōu)椴豢捎?。?dāng)內(nèi)存被使用完畢后，Linux內(nèi)核將重新映射虛擬地址空間，從而允許重新使用廢棄的頁面，以此來達(dá)成內(nèi)存的非連續(xù)性。
但是，如果在分配內(nèi)存時沒有足夠的可用自由物理頁面，則vmalloc會自動將內(nèi)存塊劃分成比較小的塊，并將它們映射到虛擬地址空間中的不同虛擬地址。這個過程被稱為頁面調(diào)度，它較為復(fù)雜，主要包括從物理頁面池中獲取自由頁面、頁面映射、頁面回收等步驟。
3. vmalloc的重要性
在Linux中，由于內(nèi)核需要訪問各種硬件資源、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等等，因此需要大量的內(nèi)存。而vmalloc能夠提供高效的動態(tài)內(nèi)存分配，使得Linux內(nèi)核能夠支持更多的硬件設(shè)備以及執(zhí)行更高級別的任務(wù)。
對于開發(fā)人員來說，vmalloc的使用也是十分重要的。在編寫驅(qū)動程序或內(nèi)核模塊時，需要動態(tài)地分配和釋放內(nèi)存。但是，由于驅(qū)動程序或內(nèi)核模塊會被載入到內(nèi)核空間中，因此不能直接使用用戶空間的內(nèi)存分配算法。vmalloc的高效性和可靠性能夠保證內(nèi)核模塊在運行時可以動態(tài)分配和釋放內(nèi)存，提高程序的性能和穩(wěn)定性。
虛擬內(nèi)存是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中的一大發(fā)明，允許程序在沒有足夠物理內(nèi)存的情況下繼續(xù)運行。在Linux中，vmalloc作為高效的內(nèi)存管理技術(shù)，能夠提供動態(tài)的內(nèi)存分配和釋放，為Linux的穩(wěn)定性和可靠性提供了支持。在開發(fā)驅(qū)動程序或內(nèi)核模塊時，vmalloc的使用是必不可少的，因此，對vmalloc的理解和掌握對內(nèi)核開發(fā)人員來說是十分必要的。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 要學(xué)習(xí)嵌入式，現(xiàn)在需要學(xué)習(xí)哪些基本課程？
- LINUX memset數(shù)組清零問題
要學(xué)習(xí)嵌入式，現(xiàn)在需要學(xué)習(xí)哪些基本課程？
嵌入式主要侍慧內(nèi)容包括linux系統(tǒng)，C語老運答言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫等，JAVA部分的安卓開發(fā)等，學(xué)成后可以開發(fā)應(yīng)用軟件的，內(nèi)核開發(fā)，驅(qū)動開發(fā)等工作，做項目。目前國內(nèi)零基礎(chǔ)的入門性課程較多，如果自己是軟件開發(fā)相關(guān)專業(yè)或有較好的基礎(chǔ)的悄御，應(yīng)該考慮星創(chuàng)客這樣的專為培養(yǎng)中高級工程師的課程
嵌入式方向很多，這是現(xiàn)在更流行的這個方向。
由于很多人總問這個問題，所以這里做一個總結(jié)供大家參考。這里必須先說明，以下的步驟都是針對Linux系統(tǒng)
的，并不面向WinCE。也許你會注意到，現(xiàn)在做嵌入式的人中，做linux研究的人遠(yuǎn)比做WinCE的人多，很多產(chǎn)家
提供的資料也是以linux為主。我一直很難理解，其實WinCE的界面比linux的界面好看多了，使用起來也很方便
，更為重要的是，WinCE的開發(fā)和Windows下的開發(fā)基本一樣，學(xué)起來簡單得多，但是學(xué)linux或者使用linux做嵌
入式的人就是遠(yuǎn)比WinCE多。在和很多工作的人交流時我了解到，他們公司從沒考慮使用WinCE，因為成本高，都
是使用linux進(jìn)行開發(fā)。我讀研究生的的實驗室中也沒有使用WinCE的，大都研究linux，也有少部分項目使用
vxwork，但是就沒有聽說過使用WinCE的，原因就是開源！當(dāng)然現(xiàn)在WinCE6.0聽說也開源，不過在成本和資源上
linux已經(jīng)有了無人能擋的優(yōu)勢。與此相對應(yīng)的是，越來越多的電子廠商已經(jīng)開始使用linux開發(fā)產(chǎn)品。舉個例子
，Google近期開發(fā)的智能手機(jī)操作系統(tǒng)Android其實就是使用linux-2.6.23內(nèi)悶此橘核進(jìn)行改進(jìn)得到的。
之一，學(xué)習(xí)基本的裸機(jī)編程。
對于學(xué)硬件的人而言，必須先對硬件的基本使用方法有感性的認(rèn)識，更必須深刻認(rèn)識該硬件的控制方式，如
果一開始就學(xué)linux系統(tǒng)、學(xué)移植那么只會馬上就陷入一個很深的漩渦。我在剛剛開始學(xué)ARM的時候是選擇ARM7（
主意是當(dāng)時ARM9還很貴），學(xué)ARM7的時候還是保持著學(xué)51單片機(jī)的思維，使用ADS去編程，之一個實驗就是控制
led。學(xué)過一段時間ARM的人都會笑這樣很笨，實際上也不是，我倒是覺得有這個過程會好很多，因為無論做多復(fù)
雜的系統(tǒng)最終都會落實到這些更底層的硬螞團(tuán)件控制，因此對這些硬件的控制有了感性的認(rèn)識就好很多了學(xué)習(xí)裸機(jī)的
編程的同時要好好理解這個硬件的構(gòu)架、控制原理，這些我稱他為理解硬件。所謂的理解硬件就是說，理解這個
硬件是怎么組織這么多資源的，這些資源又是怎么由cpu、由編程進(jìn)行控制的。比如說，s3c2410中有AD轉(zhuǎn)換器，
有GPIO（通用IO口），還有nandflash控制器，這些東西都有一些寄存器來控制，這些寄存器都有一個地址，那
么這些地址是什么意思？又怎么通過寄存器來控制這些外圍設(shè)備的運轉(zhuǎn)？還有，norflash內(nèi)部的每一個單元在這
個芯片的內(nèi)存中都有一個相應(yīng)的地址單元，那么這些地址與剛剛說的寄存器地址又有什么關(guān)系？他們是一樣的嗎
？而與norflash相對應(yīng)的nandflash內(nèi)部的儲存單元并不是線性排放的，那么s3c2410怎么將nandflash的地址映
射在內(nèi)存空間上進(jìn)行使用？或者簡單地說應(yīng)該怎扒枯么用nandflash？再有，使用ADS進(jìn)對ARM9行編程時都需要使用到
一個初始化的匯編文件，這個文件究竟有什么用？他里面的代碼是什么意思？不要這個可以嗎？諸如此類都是對
硬件的理解，理解了這些東西就對硬件有很深的理解了，這對以后更深一步的學(xué)習(xí)將有很大的幫助，如果跳過這
一步，我相信越往后學(xué)越會覺得迷茫，越覺得這寫東西深不可測。因為，你的根基沒打好。不過先聲明一下，本
人并沒有使用ADS對ARM9進(jìn)行編程，我是學(xué)完ARM7后直接就使用ARMlinux系統(tǒng)的，因此涉及使用ADS對ARM9進(jìn)
行編程的問題我很難回答^_^，自己去研究研究吧。
對于這部分不久將提供一份教程，這個教程中的例程并不是我為我們所代理的板子寫的，是我在我們學(xué)院實
驗室拿的，英培特為他們自己的實驗箱寫的，不過很有借鑒意義，可以作為一份有價值的參考。
第二，使用linux系統(tǒng)進(jìn)行一些基本的實驗。
在買一套板子的時候一般會提供一些linux的試驗例程，好好做一段時間這個吧，這個過程也是很有意義的
，也是為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)積累感性認(rèn)識，你能想象一個從沒有使用過linux系統(tǒng)的人能學(xué)好linux的編程嗎？好好按
照手冊上的例程做一做里面的實驗，雖然有點娃娃學(xué)走路，有點弱智，但是我想很多高手都會經(jīng)歷這個過程。
在這方面我們深藍(lán)科技目前沒有計劃提供相應(yīng)的例程，主要是開發(fā)板的提供商會提供很豐富的例程，我們
不做重復(fù)工作，只提供他們沒有的、最有價值的東西給大家。
第三，研究完整的linux系統(tǒng)的的運行過程。
所謂完整的linux系統(tǒng)包括哪些部分呢？
三部分：bootloader、linux kernel（linux內(nèi)核）、rootfile（根文件系統(tǒng)）。
那么這3部分是怎么相互協(xié)作來構(gòu)成這個系統(tǒng)的呢？各自有什么用呢？三者有什么聯(lián)系？怎么聯(lián)系？系統(tǒng)的
執(zhí)行流程又是怎么樣的呢？搞清楚這個問題你對整個系統(tǒng)的運行就很清楚了，對于下一步制作這個linux系統(tǒng)就
打下了另一個重要的根基。介紹這方面的資料網(wǎng)上可以挖掘到幾噸，自己好好研究吧。
第四，開始做系統(tǒng)移植。
上面說到完整的linux有3部分，而且你也知道了他們之間的關(guān)系和作用，那么現(xiàn)在你要做的便是自己動手學(xué)
會制作這些東西。
當(dāng)然我不可能叫你編寫這些代碼，這不實現(xiàn)。事實上這個3者都能在網(wǎng)下載到相應(yīng)的源代碼，但是這個源代
碼不可能下載編譯后就能在你的系統(tǒng)上運行，需要很多的修改，直到他能運行在你的板子上，這個修改的過程就
叫移植。在進(jìn)行移植的過程中你要學(xué)的東西很多，要懂的相關(guān)知識也很多，等你完成了這個過程你會發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)
算是一個初出茅廬的高手了。
在這個過程中如果你很有研究精神的話你必然會想到看源代碼。很多書介紹你怎么閱讀linux源代碼，我不
提倡無目的地去看linux源代碼，用許三多的話說，這沒有意義。等你在做移植的時候你覺得你必須去看源代碼
時再去找基本好書看看，這里我推薦一本好書倪繼利的《linux內(nèi)核的分析與編程》，這是一本針對linux-
2.6.11內(nèi)核的書，說得很深，建議先提高自己的C語言編程水平再去看。
至于每個部分的移植網(wǎng)上也可以找到好多噸的資料，自己研究研究吧，不過要提醒的是，很多介紹自己經(jīng)驗
的東西都或多或少有所保留，你按照他說的去做總有一些問題，但是他不會告訴你怎么解決，這時就要靠自己，
如果自己都靠不住就找我一起研究研究吧，我也不能保證能解決你的問題，因為我未必遇到過你的問題，不過我
相信能給你一點建議，也許有助你解決問題。
這一步的最終目的是，從源代碼的官方主頁上（都是外國的，悲哀）下載標(biāo)準(zhǔn)的源代碼包，然后進(jìn)行修改，
最終運行在板子上。
盜用阿基米德的一句話：“給我一根網(wǎng)線，我能將linux搞定”?！ ?/p>
第五，研究linux驅(qū)動程序的編寫。
移植系統(tǒng)并不是最終的目的，最終的目的是開發(fā)產(chǎn)品，做項目，這些都要進(jìn)行驅(qū)動程序的開發(fā)。
Linux的驅(qū)動程序可以說是五花八門，linux2.4和linux2.6的編寫有相當(dāng)大的區(qū)別，就是同為linux2.6但是
不同版本間的驅(qū)動程序也有區(qū)別，因此編寫linux的驅(qū)動程序變都不是那么容易的事情，對于最新版本的驅(qū)動程
序的編寫甚至還沒有足夠的參考資料。那么我的建議就是使用、移植一個不算很新的版本內(nèi)核，這樣到時學(xué)驅(qū)動
的編程就有足夠的資料了。這部分的推薦書籍可以參考另一篇文章《推薦幾本學(xué)習(xí)嵌入式linux的書籍》。
第六，研究應(yīng)用程序的編寫。
做作品做項目除了編寫驅(qū)動程序，最后還要編寫應(yīng)用程序?，F(xiàn)在的趨勢是圖形應(yīng)用程序的開發(fā)，而圖形應(yīng)用
程序中用得最多的還是qt/e函數(shù)庫。我一直就使用這個函數(shù)庫來開發(fā)自己的應(yīng)用程序，不過我希望你能使用國產(chǎn)
的MiniGUI函數(shù)庫。盜用周杰倫的廣告詞就是“支持國產(chǎn)，支持MiniGUI”。MiniGUI的編程比較相似Windows下的
VC編程，比較容易上手，效果應(yīng)該說是相當(dāng)不錯的，我曾使用過來開發(fā)ARM7的程序。不過MiniGUI更大的不好就
是沒有像qtopia這樣的圖形操作平臺，這大大限制了他的推廣，我曾經(jīng)幻想過與北京飛漫公司（就是MiniGUI的
版權(quán)擁有者）合作使用MiniGUI函數(shù)庫開發(fā)像qtopia這樣的圖形操作平臺，不過由于水平有限這只能是幻想了，
呵呵。完成這一步你基本就學(xué)完了嵌入式linux的全部內(nèi)容了。
還有一個小小的經(jīng)驗想和大家分享。我在學(xué)習(xí)嵌入式linux的過程中很少問人，客觀原因是身邊的老師、同
學(xué)師兄都沒有這方面的高手，主觀原因是我不喜歡問人，喜歡自己研究解決問題。這樣做有個好處，就是可以提
高自己解決問題的能力，因為做這些東西總有很多問題你難以理解，別人也沒有這方面的經(jīng)驗，也不是所有問題
都有人給你答案，這時必須要自己解決問題，這樣，個人的解決問題能力就顯得非常關(guān)鍵了。因此我的建議就是
一般的問題到網(wǎng)上搜索一下，確實找不到答案了就問問高手，還是不行了就自己去研究，不要一味去等別人幫你
解決問題。記住，問題是學(xué)習(xí)的更好機(jī)會。另外筆者推薦你可以用嵌視科技qs-pte9
星創(chuàng)客建議至少學(xué)會以下基礎(chǔ)內(nèi)稿基老容：C語言過關(guān)（為linux系統(tǒng)環(huán)境下的開發(fā)），linux系鍵升統(tǒng)，JAVA開發(fā)語言（為了安卓系統(tǒng)環(huán)境下的開發(fā)鋒派）。——這部分是基礎(chǔ)能力，需要做扎實。
1.1 有哪些設(shè)備使用單片機(jī)或Linux
所有的電子產(chǎn)品，所用技術(shù)都可以認(rèn)為要么是單片機(jī)，要么是Linux；GUI方面主要是QT/Android，它們都是運行于Linux之上的。我們說的單片漏悶機(jī)不使用操作系統(tǒng)，但是使用單片機(jī)設(shè)備肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Linux。很多人也是先學(xué)習(xí)單片機(jī)，從單片機(jī)進(jìn)入電子工程師行業(yè)，日常生活中，有哪些產(chǎn)品使用單片機(jī)、Linux呢？下面舉一些例子：
我們設(shè)計一個產(chǎn)品時，是使用單片機(jī)還是Linux，取決于成本：硬件成本、軟件成本、維護(hù)成本、升級成本。而不應(yīng)該根據(jù)個人偏好來選擇：我喜歡單片機(jī)，所以就排斥使用Linux；我喜歡Linux，就排斥使用單片機(jī)。為了有更多的選擇，我們需要既懂單片機(jī)，又懂Linux。
1.2 在硬件操作上單片機(jī)和Linux是類似的
以點燈為例，
無論是單片機(jī)還是Linux，我們要做的事情都一樣：
看原理圖，確定引腳是哪一個，確定它輸出什么電平才可以
看芯片手冊，確定要怎么操作寄存器
寫程序
但是，怎么編寫程序，單片機(jī)和Linux有很大不同。
1.3 在單片機(jī)中點燈、使用LCD
使用單片機(jī)開發(fā)程序時，我們一上來就寫一個main函數(shù)，下面是一些簡化的代碼：
LED程序里面的init_led、led_on、led_off函數(shù)是你一個人寫的，愛取什么名就取什么名，愛怎么寫就怎么寫。
LCD程序里的函數(shù)也是你寫的，完全是自由發(fā)揮。
很多單片機(jī)項目不是很復(fù)雜，2、3個人從上到下統(tǒng)統(tǒng)搞定，里面的函數(shù)大多時間是直接去讀寫寄存器。
很多單片機(jī)項目嚴(yán)重依賴于硬件，換一個芯片后怎么辦？重寫一套代碼唄。
在單片機(jī)程序里，沒有應(yīng)用程序、驅(qū)動程序的概念，很可能一個人包塵裂攬了硬件設(shè)計、模塊調(diào)試(或稱之為驅(qū)動)、功能開發(fā)(或稱之為應(yīng)用)的全部活。
1.4 在Linux中點燈、使用LCD
在Linux中，不允許應(yīng)用開發(fā)人員直接去操作硬件，比如你想點個燈，不好意思，你無法直接訪問寄存器；你需要通過驅(qū)動程序來訪問寄存器。
為什么？有幾大原因：
Linux系統(tǒng)中運行著眾多程序，必須保證質(zhì)量差的程序無法破壞系統(tǒng)：假設(shè)你寫的程序比較爛，那我不能讓你去隨便訪問寄存器，把系統(tǒng)搞崩潰了怎么辦？你本意是去點燈，但是你看錯了寄存器，你把電源關(guān)了怎么辦？所以這些操作硬件的活，還是交給信得過的人來做吧：交給驅(qū)動工程師，他既懂硬件又懂軟件。
保證程序的可移植性：編寫應(yīng)用程序時，大家都使用統(tǒng)一的函數(shù)，以后換一個芯片時，應(yīng)用程序不用變；只需要根據(jù)這個接口提供驅(qū)動程序就可以了。
團(tuán)隊協(xié)作：使用Linux系統(tǒng)的項目一般比較大，術(shù)業(yè)有專攻，一個人不太可能從上到下都全部掌握。比如做人臉識別項目，有擅長做圖像處理的，他可不管你要用多少種攝像頭，有圖像給他就可以。而多種攝像頭的硬件操作方法各有不同，這些交給驅(qū)動程序工程師。
所以，在Linux中應(yīng)用程序和驅(qū)動程序是分開的。
以LED、LCD程序為例，簡化的代碼如下
請點擊輸入圖片描述
也許你已經(jīng)大概猜出來了，應(yīng)用程序怎么調(diào)用驅(qū)動程序？通過標(biāo)準(zhǔn)的接口：
open：打開驅(qū)動程序。
read/write：讀、寫數(shù)據(jù)。
ioctl：傳入各種參數(shù)，獲得各種參數(shù)。
mmap：內(nèi)存映射，比如映射之后，應(yīng)用程序可以直接讀寫LCD的顯存。
你看！從這些接口里，我們根本看不到寄存器的操作。底層的程序驅(qū)動會根據(jù)這些調(diào)用，去設(shè)置寄存器、操作硬件。
所以，我高大上的應(yīng)用工程師，干嘛苦哈哈地去看原理圖、看在片手冊、讀寫寄存器，搞不好還要去調(diào)試硬件BUG。這些臟活、累活就交給驅(qū)動工程師吧。客戶的需求千變?nèi)f化，我996時間都不夠用了。
我上懂軟件、下懂硬件的驅(qū)動工程師，肯定不能把這么重要的活交給你去做了，把我的系統(tǒng)搞崩潰了怎么辦。
開玩笑、開玩笑、開玩笑的，有應(yīng)用工程師、驅(qū)動工程師的優(yōu)劣之分，大家都是為了做出產(chǎn)品?，F(xiàn)在有一個趨勢，一個任務(wù)從上到下你都需要懂，這就是所謂的全棧工程師。
還是以LED為例，應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的協(xié)作如下圖所示：
在Linux中，“一切皆文件”，要訪問某個硬件派搜閉，也是要打開文件、讀寫文件。應(yīng)用程序要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的文件接口：open/read/write/ioctl/mmap等來訪問驅(qū)動程序。
既然如此，怎么寫驅(qū)動程序呢？最簡單的方法就是：APP要調(diào)用open來打開驅(qū)動程序，那驅(qū)動‘程序里就提供一個xxx_open函數(shù)來初始化硬件；APP要調(diào)用write來寫數(shù)據(jù)，驅(qū)動程序里就提供一個xxx_write函數(shù)來接收數(shù)據(jù)并操作硬件。
用xxx_open、xxx_write來構(gòu)成一個驅(qū)動程序，這就是驅(qū)動框架。
怎么實現(xiàn)這些xxx_open、xxx_write函數(shù)？我們要做的事情跟單片機(jī)是類似的，一樣要去看電路圖、看芯片手冊，然后在這些函數(shù)里讀寫寄存器：這稱為硬件操作。
所以，Linux驅(qū)動程序= 驅(qū)動框架 + 硬件操作。
有單片機(jī)基礎(chǔ)的人，對硬件操作比較熟悉了，把重點放在驅(qū)動框架上就可以。
高能預(yù)警：驅(qū)動框架可不簡單，對于LED來說是簡單，但是還有更復(fù)雜的驅(qū)動程序，它要考慮“通用”，這很要命。
第2章 嵌入式Linux快速入門
這幾天在群里跟學(xué)員聊天，有一位學(xué)員的學(xué)習(xí)方法很好：先觀其廣，再究其深。有時候要“不求甚解”，很多時候保持疑問先學(xué)下去，這些疑問就自然解決了。
比如課程中涉及匯編知識，如果你要徹底弄清楚，你需要去學(xué)習(xí)《ARM架構(gòu)與編程》；當(dāng)你學(xué)完這本書，你的同學(xué)搞不好已經(jīng)可以上手工作了。
2.1 短期的目標(biāo)是什么
我們先把學(xué)習(xí)目標(biāo)定下來：快速了解嵌入式Linux開發(fā)的流程，知道要學(xué)什么，具備跟從業(yè)者交流的能力。
2.2 一個嵌入式Linux系統(tǒng)的組成
下面我們用類比和邏輯推導(dǎo)出嵌入式Linux系統(tǒng)的組成，沒錯，“推導(dǎo)”。
從上圖可以知道：
組成：嵌入式Linux系統(tǒng)= bootloader + linux內(nèi)核 + 根文件系統(tǒng)(里面含有APP)。
bootloader：它的目的是啟動內(nèi)核，去哪等讀內(nèi)核？讀到哪里？去Flash等外設(shè)讀內(nèi)核，存到內(nèi)存里去。所以需要有Flash里外設(shè)的驅(qū)動能力，為了調(diào)試方便還會有網(wǎng)絡(luò)功能。所以，可以認(rèn)為 booloader = 裸機(jī)，它就是一個復(fù)雜的單片機(jī)程序。
Linux內(nèi)核：Linux內(nèi)核的最主要目的是去啟動APP，APP保存在哪里？保存在“根文件系統(tǒng)”里?！案募到y(tǒng)”又保存在哪里？在Flash、SD卡等設(shè)備里，甚至可能在網(wǎng)絡(luò)上。所以Linux內(nèi)核要有這些Flash、SD卡里設(shè)備的驅(qū)動能力。
不僅如此，Linux內(nèi)核還有進(jìn)程調(diào)度能力、內(nèi)存管理等功能。
所以：Linux內(nèi)核 = 驅(qū)動 + 進(jìn)程調(diào)度 + 內(nèi)存管理等。
2.3 要學(xué)習(xí)bootloader嗎
Bootloader有很多種，常用的叫u-boot。
在實際工作中，對于u-boot基本上是修修改改，甚至不改。但是u-boot本身是很復(fù)雜的，比如為了便于調(diào)試，它支持網(wǎng)絡(luò)功能；有些內(nèi)核是保存在FAT32分區(qū)里，于是它要能解析FAT32分區(qū)，讀FAT32分區(qū)的文件。
花那么多精力去學(xué)習(xí)u-boot，但是工作中基本用不到，這對初學(xué)者很不友善。
所以，對于初學(xué)者，我建議：理解u-boot的作用、會使用u-boot的命令，這就可以了。
如果你的工作就是修改、完善bootloader，那么再去研究它吧。
2.4 要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核、要學(xué)習(xí)驅(qū)動程序嗎
之前我們說過Linux內(nèi)核 = 驅(qū)動 + 進(jìn)程調(diào)度 + 內(nèi)存管理等，如果要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核，從驅(qū)動程序入手是一個好辦法。
但是人人都要學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核、人人都要學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動嗎？顯然不是。
作為初學(xué)者，懂幾個簡單的驅(qū)動程序，有利于工作交流；理解中斷、進(jìn)程、線程的概念，無論是對驅(qū)動開發(fā)、應(yīng)用程序開發(fā)，都是很有好處的。
所以對于初學(xué)者，建議前期只學(xué)習(xí)這幾個驅(qū)動：LED、按鍵、中斷。
LED驅(qū)動程序：這是最簡單的驅(qū)動程序。
按鍵驅(qū)動程序：它也比較簡單，從它引入“中斷”。
中斷：從“中斷”它可以引入：休眠-喚醒、進(jìn)程/線程、POLL機(jī)制、異步通知等概念。這些概念無論是對驅(qū)動開發(fā)，還是對應(yīng)用開發(fā)，都很重要。
所以，對于初學(xué)者，我建議必須學(xué)習(xí)這幾個驅(qū)動：LED、按鍵、中斷。
入門之后，如果你想從事內(nèi)核開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)，那么可以去鉆研幾個驅(qū)動程序(輸入系統(tǒng)、I2C總線、SPI總線等)，掌握若干個大型驅(qū)動程序后，你對內(nèi)核的套路就有所了解了，再去研究其他部分(比如進(jìn)程管理、文件系統(tǒng))時你會發(fā)現(xiàn)套路是如此通用。
攝像頭(VL42)、聲卡ALSA驅(qū)動是Linux中比較復(fù)雜的2類驅(qū)動，它們是很難的，如果工作與此相關(guān)再去研究。
2.5，要學(xué)習(xí)Linux應(yīng)用程序嗎？先學(xué)一些基礎(chǔ)技能
要學(xué)，即使以后你只想研究內(nèi)核，一些基本的應(yīng)用開發(fā)編寫能力也是需要的：
基本設(shè)備的訪問，比如LCD、輸入設(shè)備
進(jìn)程、線程、進(jìn)程通信、線程同步與互斥
休眠-喚醒、POLL機(jī)制、信號
網(wǎng)絡(luò)編程
①②③部分的知識，跟驅(qū)動有密切的關(guān)系，它們是相輔相承的。
掌握了基本驅(qū)動開發(fā)能力、基本應(yīng)用開發(fā)能力之后，在工作中你就可以跟別人友好溝通了，不至于一臉懵逼。
2.6，應(yīng)用程序是怎么啟動的？要了解一下根文件系統(tǒng)
你辛辛苦苦寫出了應(yīng)用程序，怎么把它放到板子上，讓它開機(jī)就自動啟動？
你寫的程序，它依賴于哪些庫，這些庫放到板子上哪個目錄？
怎么做一個可升級的系統(tǒng)？即使升級中途斷電了，也要保證程序至少還可以運行老的版本？
這些都需要我們了解一下根文件系統(tǒng)。
先了解一下init進(jìn)程：它要讀取配置文件，根據(jù)配置文件啟動各個APP。
了解了init進(jìn)程，你就了解了根文件系統(tǒng)的組成，就可以隨心所欲裁剪系統(tǒng)，為你的項目制作出最精簡的系統(tǒng)。
第3章 學(xué)習(xí)方法
3.1 先不要打破砂鍋問到底
嵌入式涉及的東西太多太雜了，如果心里沒有主線，碰到什么都要去研究個透徹，最終反而忘記自己要學(xué)什么了。
嵌入式涉及硬件知識、軟件知識，軟件里涉及匯編、ARM架構(gòu)、C語言、Makefile、Shell；又分為bootloader、內(nèi)核、驅(qū)動、基本的APP、GUI。
比如我們會用到Makefile，了解它的基本規(guī)則，會用我們提供的Makefile就可以。
不需要深入研究那些make函數(shù)，因為在工作中都有現(xiàn)成的Makefile給你使用，不需要自己去編寫一套Makefile。何必花上好幾天去深入研究它呢？
比如我們會用到bootloader，難道又要花上幾個月來深入研究u-boot嗎？工作中基本不需要改u-boot，會用那幾個命令就可以。
甚至有些學(xué)員先去買本shell的書來學(xué)習(xí)shell命令，何必？我們在視頻中用到什么命令，你不懂時再去百度一下這些命令就可以了。
不要脫離初學(xué)者的主線：應(yīng)用基礎(chǔ)、驅(qū)動基礎(chǔ)。有了這2個基礎(chǔ)后，你想深入研究某部分時，再去花時間吧。
3.2 思路要清晰，不怕抄代碼
視頻里的代碼，請你一定要自己去寫一次、寫多次。為什么我現(xiàn)在寫驅(qū)動那么熟？我2023年在華清遠(yuǎn)見上課時，
每次上課我都要給學(xué)生寫一次那些驅(qū)動，十幾次下來閉著眼睛都知道內(nèi)核的套路了。
記不住那些函數(shù)？我也記不住，我都是去參考同類的驅(qū)動程序，這又不是閉卷考試。
但是要理清楚思路，你寫這個程序要完成什么功能、怎么實現(xiàn)這些功能？這個要弄清楚。
有了思路后再寫代碼，不知道怎么寫？沒關(guān)系，看看視頻，看看示例，然后關(guān)閉視頻看看能否自己寫出來。
3.3 對自己的方向很了解，我只能帶你到這里了
我的專長是操作系統(tǒng)，是快速地帶領(lǐng)大家掌握一些項目開發(fā)的基礎(chǔ)知識。
如果你決定深入研究某方面時，我并不能帶你多久。你要去看源碼，去看這方面的專業(yè)書籍。
比如想深入鉆研內(nèi)核的內(nèi)存管理時，它有頁表映射(你需要閱讀ARM架構(gòu)的手冊)、SLAB分配器、vmalloc/malloc實現(xiàn)、mmap實現(xiàn)、缺頁中斷、父進(jìn)程子進(jìn)程之間的頁面管理等等，內(nèi)容非常多。有時候連書籍都沒有，你需要直接啃代碼。
當(dāng)你想從事某個行業(yè)時，就需要深入研究行業(yè)相關(guān)的知識。
比如CAN總線，它可以寫成一本書：CAN協(xié)議、CAN報文、Socket CAN、車身網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，CAN應(yīng)用報文，Can 網(wǎng)絡(luò)管理報文，CAN診斷報文。
想做物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，需要深入研究MQTT，MQTT協(xié)議相對簡單，但是MQTT英文原版協(xié)議有130多頁，中文版有近100頁，是一本小書了。
每個行業(yè)都有自己的業(yè)務(wù)邏輯，在掌握基本的編程能力之一，你需要結(jié)合具體的業(yè)務(wù)去深入學(xué)習(xí)。
LINUX memset數(shù)組清零問題
blockmap是指針， 不能清零
為什或大么用vmalloc， 用kmalloc比較好，而且新的內(nèi)核有kzalloc來改團(tuán)陵實現(xiàn)分配和清核戚理的操作
頂一下頂一下頂一下頂一下頂一下頂一下
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