《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》前言

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    本文節(jié)選自王洪輝老師的《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》一書(shū)，該書(shū)共4部分，32章，1100多頁(yè)，由電子工業(yè)出版社出版，正在印刷，即將上市，敬請(qǐng)期待！詳細(xì)目錄請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.931226.com/zhuzuo1.asp

  

前言（序）

　     2007年8月，我從上家公司辭職出來(lái)，放棄了剛上市公司骨干中層干部的職位，放棄了豐厚的待遇。
    自1996年畢業(yè)以來(lái)，我一直從事嵌入式系統(tǒng)和Linux內(nèi)核一線技術(shù)開(kāi)發(fā)工作，我所承擔(dān)的任務(wù)和項(xiàng)目基本都是由自己獨(dú)立完成，即使擔(dān)任了硬件部主管或技術(shù)總監(jiān)職務(wù)，我對(duì)自己專長(zhǎng)的工作仍是親歷親為的；一方面，自己熱愛(ài)這項(xiàng)工作，每攻克一個(gè)難題都能體驗(yàn)到莫大的成就感（相信技術(shù)工程師都有過(guò)這種體會(huì)）；另一方面，目前國(guó)內(nèi)做嵌入式系統(tǒng)和Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的工程師供不應(yīng)求，水平高的更是奇缺，相關(guān)職位的待遇相對(duì)其他職位的偏高，少招一個(gè)新員工就為公司節(jié)省一筆開(kāi)支，減輕一份負(fù)擔(dān)，所以對(duì)于比較簡(jiǎn)單和事務(wù)性的工作我會(huì)安排給其他員工，而難度大的工作我?guī)缀醵加H自上陣；我習(xí)慣加班，來(lái)了興致甚至通宵達(dá)旦，憑著這股干勁，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐積累，自己常能在短時(shí)間內(nèi)解決很多人長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有解決的問(wèn)題；在我工作中接觸到Linux之初，為了更好更深入地學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)和Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)技能，我在業(yè)余時(shí)間自己花錢(qián)設(shè)計(jì)制作了MC68VZ328和S3C4510兩種開(kāi)發(fā)板以及簡(jiǎn)易JTAG下載、燒寫(xiě)線纜，并成功移植、固化mClinux到這兩個(gè)開(kāi)發(fā)板上——到目前為止，我已經(jīng)在當(dāng)今流行的各種嵌入式硬件平臺(tái)（包括單片機(jī)、MC68K、PowerPC、ARM、MIPS、DSP）和嵌入式操作系統(tǒng)（包括VRTX、VxWorks、PSOS、Linux）上都做過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)工作，編寫(xiě)、移植或者調(diào)試過(guò)UART、Ethernet、I2C、HDLC+E1、LCD、Keyboard、VFD、SCSI、SATA、IDE、CVBS、VGA、PCI、USB等接口和設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。
    在與Linux打交道的這么多年里，我一心想把這個(gè)開(kāi)放源碼的優(yōu)秀操作系統(tǒng)吃透，并理所當(dāng)然地覺(jué)得，隨著時(shí)間的推移和所做項(xiàng)目的增多，自己一定會(huì)逐漸認(rèn)識(shí)Linux內(nèi)核的真實(shí)面目；可是一直以來(lái)，每當(dāng)我想在腦海中對(duì)Linux內(nèi)核各組件及其原理進(jìn)行全面系統(tǒng)概括描述時(shí)卻總是如鯁在喉，不得其解，這讓我心里一直潛藏著一絲隱憂和茫然：由于不了解Linux內(nèi)核原理，盡管自己能憑借10多年的工作經(jīng)驗(yàn)通過(guò)適當(dāng)方法很快把任務(wù)完成、把難題解決，但卻不能在碰到難題一開(kāi)始就從原理上把握應(yīng)該從哪兒下手，怎樣做、做什么，缺乏全局預(yù)見(jiàn)性和高瞻遠(yuǎn)矚的能力，這種心中“沒(méi)底”的感覺(jué)驅(qū)使我去更深入鉆研、發(fā)掘，去力爭(zhēng)做到心中“有底”；這也讓我意識(shí)到，雖然經(jīng)過(guò)10多年的勤奮工作，自己已經(jīng)積累了足夠的工作經(jīng)驗(yàn)，不過(guò)由于平時(shí)很少閱讀理論書(shū)籍和Linux內(nèi)核源代碼，Linux內(nèi)核原理知識(shí)并沒(méi)有象我原來(lái)想象的那樣自然而然地裝進(jìn)自己的大腦，所以自己的理論水平仍然很欠缺，要想提高就必需經(jīng)過(guò)一個(gè)艱苦的沉淀過(guò)程；由于平時(shí)工作忙、任務(wù)緊，我很少有時(shí)間來(lái)做系統(tǒng)的總結(jié)和歸納，在這種情況下，出于對(duì)公司和自己負(fù)責(zé)任考慮，我決定辭去工作，在家專心、系統(tǒng)研讀Linux內(nèi)核源代碼，同時(shí)也對(duì)自己10多年的工作進(jìn)行一次全面概括和總結(jié)。
    我花了半年多時(shí)間閱讀針對(duì)ARM處理器平臺(tái)的Linux 2.6.10內(nèi)核源代碼，記了2000多頁(yè)的源代碼閱讀筆記和心得。2008年4月，我在家坐不住想去找工作——辭職前，我常開(kāi)車(chē)去兜風(fēng)或帶家人郊游，辭職后不久，為了節(jié)省支出，我把車(chē)賣(mài)了，這半年多時(shí)間里，我除了早晨出去鍛煉外，一天難得出門(mén)，沒(méi)有娛樂(lè)，沒(méi)有朋友交流，沒(méi)有旅游，這對(duì)于一個(gè)身處物欲橫流的繁華都市鬧市區(qū)的人來(lái)說(shuō)會(huì)是一種怎樣的生活體驗(yàn)?zāi)兀扛�何況對(duì)于英俊瀟灑、才華橫溢、熱情好動(dòng)的本人呢（J）——于是我在腦海中總結(jié)半年多來(lái)的學(xué)習(xí)成果和收獲，雖然感覺(jué)眼前比以前亮堂了許多，但仍是朦朦朧朧，似是而非，不得已只好強(qiáng)迫自己繼續(xù)坐下去。我把以前的工作筆記、工作總結(jié)、自制的開(kāi)發(fā)板全部找出來(lái)，又買(mǎi)了幾本介紹Linux內(nèi)核原理、驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)方面的理論書(shū)籍，把所有這些與半年多來(lái)閱讀Linux 2.6內(nèi)核源代碼的筆記和心得進(jìn)行交叉學(xué)習(xí)，相互印證，加深理解，同時(shí)對(duì)這些資料再次進(jìn)行總結(jié)、歸納、記筆記、寫(xiě)心得；到08年6月，當(dāng)我再次回頭清理頭緒，翻看新的筆記時(shí)，頓然感覺(jué)Linux2.6內(nèi)核的輪廓漸漸清晰起來(lái)，我很興奮并突發(fā)想象：何不將新的筆記、心得整理完善一下，那樣不就可以編輯成一本介紹嵌入式系統(tǒng)硬件原理及軟硬件設(shè)計(jì)流程與方法、嵌入式Linux內(nèi)核原理及開(kāi)發(fā)方法與技能、常見(jiàn)設(shè)備工作原理及其驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)方法的完整的書(shū)了？聯(lián)想到現(xiàn)在越來(lái)越多的年輕人開(kāi)始熱衷于嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)這項(xiàng)高科技、高薪工作，卻苦于找不到一本從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)全面深入介紹這方面技術(shù)的指導(dǎo)書(shū)，他們有的不惜花重金去參加培訓(xùn)，可是當(dāng)這些培訓(xùn)后的部分人到我那面試時(shí)，我卻發(fā)現(xiàn)他們所學(xué)甚淺，不懂原理，只知道操作流程，有的甚至連基本的流程都不熟悉；加上以前在一些嵌入式系統(tǒng)和Linux論壇中看到很多網(wǎng)友呼吁有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員把自己的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一下寫(xiě)出來(lái)供大家參考，這更讓我有了寫(xiě)這本書(shū)的沖動(dòng)。于是我又耐心坐了3個(gè)多月，繼續(xù)總結(jié)、歸納、提煉、整理、完善，到了08年9月，原來(lái)的筆記和心得就濃縮成了《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》，我也實(shí)現(xiàn)了一次自我超越，從“摸著石頭過(guò)河”的尷尬與無(wú)奈走向了“不管風(fēng)吹浪打，勝似閑庭信步”的瀟灑與從容！
    《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》包含了我11年的工作筆記、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，1年多來(lái)對(duì)ARM處理器平臺(tái)Linux 2.6內(nèi)核源代碼的閱讀心得和體會(huì)以及對(duì)幾本理論參考書(shū)的閱讀筆記和心得，這本書(shū)是從這些內(nèi)容中提煉出來(lái)的，是我對(duì)自己12年工作和學(xué)習(xí)的概括與總結(jié)。
    《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》以嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程為線索，按照先硬件后軟件、先易后難的順序編寫(xiě)。書(shū)中內(nèi)容覆蓋了嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的各個(gè)方面，全書(shū)由“嵌入式系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)（共10章）”、“Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)初步（共6章）”、“Linux 2.6內(nèi)核原理（共9章）”、“Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)高級(jí)指南（共7章）”四部分組成，共32章。其中“嵌入式系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)”部分主要以ARM處理器為例介紹了嵌入式處理器的特點(diǎn)、內(nèi)部原理以及硬件開(kāi)發(fā)調(diào)試流程和方法，還介紹了如何制作簡(jiǎn)易JTAG線纜和編寫(xiě)燒寫(xiě)程序；“Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)初步”部分主要介紹各種bootloader、Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的創(chuàng)建、Linux內(nèi)核的配置和編譯以及根文件系統(tǒng)的制作，還簡(jiǎn)單介紹了uClinux；“Linux 2.6內(nèi)核原理”部分是本書(shū)的核心，該部分以Linux 2.6.10內(nèi)核源代碼為基礎(chǔ)深入剖析了Linux 2.6內(nèi)核的各個(gè)組成部分及其實(shí)現(xiàn)原理，包括Linux啟動(dòng)過(guò)程、內(nèi)存管理、進(jìn)程調(diào)度、文件系統(tǒng)、模塊設(shè)計(jì)、異常中斷處理、軟中斷和工作隊(duì)列、并發(fā)和競(jìng)態(tài)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等，是以源代碼閱讀心得和體會(huì)+參考書(shū)閱讀筆記和心得+源代碼詳細(xì)注釋方式編寫(xiě)的，因?yàn)長(zhǎng)inux源代碼是Linux操作系統(tǒng)理論的實(shí)踐成果，講解Linux內(nèi)核理論的同時(shí)加上必要的源代碼注釋就會(huì)非常直觀，否則恐怕又會(huì)是乏味的天書(shū)；“Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)高級(jí)指南”部分則介紹了一些比較高級(jí)的技能和開(kāi)發(fā)人員平時(shí)很少關(guān)注的方面，這部分包括Linux系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、內(nèi)核調(diào)試、內(nèi)核移植、內(nèi)核優(yōu)化、定時(shí)器、雜項(xiàng)以及編譯鏈接文件說(shuō)明等。
    《嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南（ARM平臺(tái)）》適合已經(jīng)或者志愿從事嵌入式系統(tǒng)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)各階段、各層次的人員閱讀。初級(jí)開(kāi)發(fā)人員包括在校大學(xué)生可以從中找到努力的方向；中級(jí)開(kāi)發(fā)人員可以從中找到更深層細(xì)致的內(nèi)容和有效的方法；高級(jí)開(kāi)發(fā)人員可以從中發(fā)現(xiàn)不少解決難題的點(diǎn)睛之筆——總之我希望并相信這本書(shū)能對(duì)愛(ài)好或從事嵌入式系統(tǒng)和Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的讀者有一定幫助，使他們?cè)诩夹g(shù)開(kāi)發(fā)的道路上少走一些彎路！
    當(dāng)然，一本書(shū)不可能包括全部細(xì)節(jié)，Linux 2.6內(nèi)核源代碼本身就遠(yuǎn)不是一本1000多頁(yè)的書(shū)所能容納的。事實(shí)上，隨著寫(xiě)作的深入，我發(fā)現(xiàn)要寫(xiě)和想寫(xiě)的東西越來(lái)越多，這或許就是知識(shí)的擴(kuò)張效應(yīng)吧：當(dāng)我們了解的東西很少的時(shí)候，未知領(lǐng)域和已知領(lǐng)域的分界線只是一個(gè)很小的圈，隨著我們知識(shí)的增加和積累，這個(gè)圈慢慢向外伸展，越來(lái)越大，于是我們就感覺(jué)到不懂的東西越來(lái)越多而不是越來(lái)越少。正是這種感覺(jué)激發(fā)了人們的求知欲，有多少科學(xué)家特別是我們中國(guó)的科學(xué)家，把自己的一生都默默奉獻(xiàn)給了國(guó)家的科學(xué)發(fā)展事業(yè)，成就了中國(guó)世界科技大國(guó)的地位！他們從不奢望也不屑獲得所謂的“諾貝爾”！——但是無(wú)論如何，這本書(shū)只能就此告一段落，如果有可能，我會(huì)把更多內(nèi)容和細(xì)節(jié)寫(xiě)入下一本書(shū)中。
    由于書(shū)中內(nèi)容太多，其中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)別字或文筆不通的現(xiàn)象，也可能會(huì)有錯(cuò)誤，如果讀者碰到這種情況，請(qǐng)?jiān)趶V泛查閱相關(guān)資料并親自實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出并堅(jiān)持正確的結(jié)論，不要迷信書(shū)本和權(quán)威，要敢于懷疑，勤于思考和驗(yàn)證，這樣才能更快地進(jìn)步，這才是科學(xué)態(tài)度。我誠(chéng)摯期望讀者能向我指出書(shū)中的錯(cuò)誤和不足，這樣我就能與讀者共同進(jìn)步和提高！
    最后我要特別提到，在學(xué)習(xí)和寫(xiě)作的整個(gè)過(guò)程中，我�？础肚⊥瑢W(xué)少年》——想到那么多平凡而壯麗的人生，自己一年多來(lái)吃的這點(diǎn)“苦”又算得了什么呢？呵呵，毛毛雨而已！

2008年12月26日        

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恩，王老師的這本書(shū)不錯(cuò)，一年多不掙一分錢(qián)在家研究Linux內(nèi)核源代碼并總結(jié)10多年工作經(jīng)驗(yàn)的水到渠成之作，想做嵌入式Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的，從硬件到軟件，從入門(mén)到精通，這本書(shū)都作了詳細(xì)講解，此書(shū)附帶的CD中還有王老師自己業(yè)余自己花錢(qián)自制的S3C4510和MC68VZ328兩塊開(kāi)發(fā)板以及JTAG下載燒寫(xiě)線纜的軟硬件全套資料，讀者可以直接用PCB圖去自己制板，自己買(mǎi)元器件焊接，自己調(diào)試，自己編譯、移植Linux內(nèi)核，等你自己在自己做的板子上boot起Linux內(nèi)核時(shí)可別忘了忘了王老師哦！