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Linux學(xué)習總結報告
一、 嵌入系統應用前景
Linux的應用領(lǐng)域不斷擴展，從最早的Web、FTP、郵件服務(wù)開(kāi)始，逐步擴張到個(gè)人桌面應用、網(wǎng)絡(luò )安全、電子商務(wù)、遠程教育、集群計算、網(wǎng)絡(luò )計算、嵌入式系統等各個(gè)領(lǐng)域。更是吸引了想IBM、SUN、惠普這樣的IT巨頭積極參與到Linux應用的開(kāi)發(fā)和推廣中來(lái)。Linux之前主要應用于服務(wù)器及計算集群，未來(lái)應該該在個(gè)人計算機上有所發(fā)展，優(yōu)化目前的圖形化界面，以及加快桌應用的開(kāi)發(fā)，以及在智能終端的應用。 首先，微軟不會(huì )甘心讓出市場(chǎng)讓Linux來(lái)壯大，所以L(fǎng)inux必須發(fā)揮其本身的優(yōu)勢，贏(yíng)得更多的用戶(hù)，已達到其能不斷的開(kāi)發(fā)和更新。再者，由于開(kāi)源軟件的商業(yè)模式及技術(shù)模式?jīng)]有前例可循,注定了Linux的前路不會(huì )是一帆風(fēng)順的。我認為，當前Linux的發(fā)展主要面臨以下幾個(gè)問(wèn)題:一是Linux企業(yè)眾多但未形成規模,也還沒(méi)有找到有效的贏(yíng)利途徑，并且版本繁多,互不兼容,削弱了競爭力;二是隨著(zhù)逐漸流行而引發(fā)的安全問(wèn)題;三是人才不足的隱憂(yōu)。Linux的最大優(yōu)勢在于它是開(kāi)源的，也即開(kāi)放的。但出于各自的商業(yè)利益,各企業(yè)分別在其發(fā)行的版本上加載各種不同的功能,彼此之間不兼容。這些不同的版本意味著(zhù)廠(chǎng)商和用戶(hù)測試的工作量加大,意味著(zhù)硬件廠(chǎng)商需要為每一個(gè)版本的Linux提供驅動(dòng)程序……這種情形目前正在削弱整個(gè)Linux的市場(chǎng)競爭力。安全方面，隨著(zhù)Linux越來(lái)越受歡迎,越來(lái)越多針對Linux的蠕蟲(chóng)、病毒和惡意軟件也會(huì )層出不窮。雖然開(kāi)放源代碼社區都在及時(shí)響應并修補Linux上存在的漏洞,但Linux的非集中管理本質(zhì)特性使Linux升級的發(fā)布和審查變得非常困難。一旦Linux由于安全問(wèn)題給用戶(hù)特別是企業(yè)用戶(hù)造成損失,其不良影響及對用戶(hù)信心的打擊是巨大的。 當前制約著(zhù)Linux發(fā)展的還有一個(gè)關(guān)鍵因素,那就是人才。相比前幾年,國內懂Linux的技術(shù)人員已經(jīng)多了很多。但是作為一個(gè)快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),人才的廣度和深度都遠遠不夠。能夠對內核有所研究的人才少之又少,多數都是一知半解。有限的人才又都集中在Linux廠(chǎng)商內,系統集成商、代理商、應用軟件開(kāi)發(fā)商等擁有的人才更少,制約著(zhù)完整的Linux產(chǎn)業(yè)鏈的形成
二、 研究方向
嵌入式的發(fā)展方向有很多，門(mén)檻高低不一樣。具體來(lái)說(shuō)：
1.單片機：工控程序（不跑os）--入門(mén)容易，無(wú)外乎就是掌握匯編和c，能夠根據datasheet來(lái)寫(xiě)，發(fā)展前景一般，也沒(méi)有太大的技術(shù)難度，除非你在算法上面有優(yōu)勢，比如智能車(chē)會(huì )各種PID，模式識別上會(huì )神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，優(yōu)化上會(huì )遺傳算法等等，但是這些復雜的控制一般就不會(huì )裸奔了（除非環(huán)境惡劣），肯定是處理器強悍，帶os的；硬件制作--就是數字電路，涉及單片機的外設，感覺(jué)難度也不高，據我說(shuō)知，只會(huì )單片機無(wú)論硬件還是軟件工資都不高，也沒(méi)有特別大的技術(shù)含量，同時(shí)，單片機更新?lián)Q代特別快，你需要從大量的單片機中找尋適合產(chǎn)品的，看不同的datasheet。
2.ARM：這個(gè)搞的人很多，軟件上就是1.寫(xiě)底層驅動(dòng)，這個(gè)入門(mén)，深入都不容易，需要對硬件及os有較深的了解，發(fā)展還是很不錯；2.操作系統-比較復雜，linux，android等，你看現在很多手機廠(chǎng)商推出的操作系統也就是修改內核，換皮膚，
就業(yè)還是很容易的；3.應用程序，就是android開(kāi)發(fā)或者Linux上應用開(kāi)發(fā)（QT等），做的人很多，就業(yè)容易待遇也不錯，需要掌握c++/java。硬件上1.就像手機一樣在處理器上做整體的電路，比單片機入門(mén)難的多，做成技術(shù)大牛了不缺錢(qián)。
2.soc，架構開(kāi)發(fā)等后面會(huì )提到
3.FPGA：就是硬件編程，入門(mén)很簡(jiǎn)單，做深很難，要對時(shí)序有非常深的理解和大量的項目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，就算你做的特別好，前景還是不明確。FPGA近年的一大熱門(mén)就是軟件無(wú)線(xiàn)電，成本還降不下去，同時(shí)AD采樣速度目前不夠，導致FPGA的應用有限，一般公司都是把它作為一個(gè)驗證工具比如IC設計上的驗證。只會(huì )FPGA就業(yè)會(huì )很窄，也不理想，建議作為工具學(xué)習。
4.DSP：就是算法，你需要一個(gè)名牌大學(xué)研究生以上學(xué)歷，同時(shí)在算法和數學(xué)上有很強的能力。如果做不到，就不用搞了。
5.IC設計，做微處理器上的soc，前端后端，專(zhuān)用處理器（應該也屬于嵌入式領(lǐng)域），入門(mén)難，成為牛人更難，對計算機體系結構，微處理器結構，集成電路等等有比較深的認識，然后項目經(jīng)驗大大的有才行。不過(guò)國內行情一般，外企招人少，希望今年開(kāi)始國家的扶持政策能夠發(fā)揮作用。
6.微處理器體系結構：偏理論，偏宏觀(guān)，研究生能夠對整個(gè)體系結構有個(gè)比較淺的了解同時(shí)在局部上能夠做一點(diǎn)設計工作，博士生能夠對整個(gè)結構有較深的認識在局部上能設計�，F在搞的多的是高性能體系結構，低功耗結構，并行開(kāi)發(fā)等等，因為功耗和并行限制了目前處理器的速度，所以在低功耗和并行上開(kāi)發(fā)有很大的前景，同時(shí)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的架構處理器，云計算處理器等專(zhuān)用處理器也是目前的一個(gè)熱點(diǎn)。發(fā)展前景很好，但是難度不是一般的大，從中國在架構上做出的貢獻在世界上分量很少就可以看出。
三、 系統移植作用
隨著(zhù)各種芯片技術(shù)的發(fā)展，各種嵌入式產(chǎn)品也如雨后春筍一般地出現了。目前，嵌入式產(chǎn)品應用領(lǐng)域涉及移動(dòng)通信、汽車(chē)、醫療、家電等很多領(lǐng)域。而且，如今的嵌入式硬件的速度和容量越來(lái)越接近于PC，因此在這些嵌入式產(chǎn)品上運行操作系統就成為了可能。一直以來(lái)，很多企業(yè)花費了巨大成本研發(fā)了大量運行在PC上的軟件產(chǎn)品。如果將這些優(yōu)秀的軟件應用在嵌入式系統中，將會(huì )成為快速開(kāi)發(fā)嵌入式系統，降低嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，提高軟件穩定性和安全性的重要途徑。
四、 就業(yè)領(lǐng)域
嵌入式開(kāi)發(fā)的門(mén)檻相對較高，對程序員的要求一般都是對底層感興趣，學(xué)習能力、動(dòng)手能力要強，對問(wèn)題能夠從全局和細節去把握，有很強的系統分析和設計能力。從工程師起步，一般有幾個(gè)發(fā)展方向，一個(gè)是成為技術(shù)方面的核心，領(lǐng)域內的專(zhuān)家；另一個(gè)是從項目中鍛煉起來(lái)，成為項目主管或是管理型人才；再有就是利用自己的技術(shù)及行業(yè)經(jīng)驗去創(chuàng )業(yè)。
硬件和軟件的發(fā)展方向是不同的。說(shuō)說(shuō)軟件需要學(xué)習的知識。
雖然說(shuō)搞嵌入式軟件更多時(shí)候是在實(shí)際的工作中學(xué)習的，但一些重要的基礎知識不可或缺。
1. 計算機組成/微機原理
主要是為了了解微型計算機的硬件工作原理，明白CPU、總線(xiàn)、I/O、存儲器等一些關(guān)鍵結構是怎么工作的，雖然是很枯燥的知識，但是對熟悉外圍設備硬件工作方式，及操作系統，軟件架構的設計及優(yōu)化相當關(guān)鍵。
2. 操作系統
嵌入式產(chǎn)品應用比較廣泛的是Linux和WinCE。但操作系統的內部設計原理都是殊途同歸。首先要去學(xué)習的是操作系統原理，去了解進(jìn)程通信、內存管理、文件系統等幾個(gè)重要的部分，因為這些在軟件開(kāi)發(fā)尤其是內核驅動(dòng)開(kāi)發(fā)時(shí)會(huì )用到。接下來(lái)可以去熟悉至少一種主流的操作系統，Linux是一個(gè)很好的選擇，去了解它的內核架構，設備驅動(dòng)架構，如何去編譯，裁剪，編寫(xiě)應用程序，以及如何使用在具體的嵌入式產(chǎn)品上。
3. 數字電路
學(xué)習這方面的知識主要是了解一些基本的電路知識，如門(mén)電路、邏輯電路、存儲器、寄存器，為了更好的理解嵌入式芯片，存儲器，外圍設備等硬件的設計，但往往在軟件開(kāi)發(fā)中未必能用的到。因為大部分硬件都提供了很完整的軟件接口。
4. 編程語(yǔ)言：C語(yǔ)言和匯編
對于C語(yǔ)言本身的基礎來(lái)說(shuō)，無(wú)非是把結構化，函數，數組，指針弄熟，但是嵌入式開(kāi)發(fā)對C語(yǔ)言應用的要求會(huì )更高。要對內存分配，文件訪(fǎng)問(wèn)，寄存器訪(fǎng)問(wèn)，預處理指令，中斷處理程序等等相當熟悉，這些都是在使用中要注意的細節問(wèn)題。C語(yǔ)言對程序的優(yōu)化也很重要，而這些往往是需要從全局去考慮。匯編一般是和處理器的指令集相關(guān)的，可以更好的去理解處理器的工作原理，往往是用在一些需要效率的地方，如系統的初始化。
5. 數據結構和算法
數據結構在嵌入式開(kāi)發(fā)中也很重要，比如說(shuō)操作系統里的很多實(shí)現都用到了具體的算法�；镜臄祿Y構需要掌握，如各種鏈表，樹(shù)，圖等等；而算法的學(xué)習需要數學(xué)知識作為鋪墊，用計算機語(yǔ)言去實(shí)現。對于軟件從業(yè)人員來(lái)說(shuō)，算法終究是一個(gè)工具，在實(shí)際應用時(shí)再深入挖掘也可。
6. 軟件工程/軟件測試/項目管理基礎
這些是軟件開(kāi)發(fā)人員的必備知識。
7. 開(kāi)發(fā)平臺
嵌入式的開(kāi)發(fā)平臺不局限于一種操作系統，因此要熟悉各種操作系統下的命令、編輯器及開(kāi)發(fā)工具，這一點(diǎn)往往被很多人忽視。舉個(gè)例子，Linux下的程序員開(kāi)發(fā)環(huán)境往往是按自己的習慣搭建，熟練掌握一種編輯器如Vim/Emacs可以大幅度提高工作效率。磨刀不誤砍柴工。
嵌入式領(lǐng)域的方向是很多的，它所應用到的行業(yè)范圍也很廣。因此除了這些基礎的知識以外，在具體的應用中可能還需要一些其它的知識，這些知識的每一種都可以研究的很深，舉幾個(gè)例子。
1. 內核，驅動(dòng)及中間件
內核開(kāi)發(fā)和驅動(dòng)本身就是一個(gè)方向，驅動(dòng)和硬件接口相關(guān)，而內核的修改和移植更是需要對OS有很深的理解。至于中間件，一般是基于OS或存在于OS和應用程序之間的庫，最典型的就是基于Linux的Android。
2. 通信協(xié)議
通信協(xié)議有很多種，經(jīng)常用到的有網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議，無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，串口/USB通信協(xié)議等等。
3. 音視頻技術(shù)
牽涉到音頻視頻處理，壓縮，編解碼等等。
4. 信息安全
如加密技術(shù)，身份認證，數字證書(shū)等等。
5. 行業(yè)知識
和具體行業(yè)或領(lǐng)域相關(guān)的知識，如通訊、工控、電子等等
五、 學(xué)習心得
本學(xué)期對于Linux系統的學(xué)習，讓我對Linux有了一定的了解。我知道了Linux只是個(gè)內核�，F在的Linux操作系統，都是用這么一個(gè)內核，加上其它的應用程序構成的。Linux最大的特點(diǎn)就是其開(kāi)源性，這一點(diǎn)是十分難得的，這也是它能夠存在到現在的原因之一，使其在金融、安全等部門(mén)有很重要的應用。 學(xué)習Linux，首先我們應該從基礎開(kāi)始學(xué)起。對Linux操作系統的功能、版本、特點(diǎn)，以及Linux系統安裝和圖形環(huán)境有較全面的了解。
Linux命令是必須學(xué)習的。雖然Linux桌面應用發(fā)展很快，但是命令在Linux中依然有很強的生命力。Linux是一個(gè)命令行組成的操作系統,精髓在命令行，學(xué)習如何在安全的環(huán)境中執行系統命令，包括有關(guān)文件、目錄、文件系統、進(jìn)程等概念，如何使用相應的命令對文件、目錄、進(jìn)程等進(jìn)行管理，了解遇到問(wèn)題時(shí)，如何找到幫助信息等。Linux常用命令，有echo 命令、date命令、passwd命令、file命令、ls命令、touch命令等。 要明白學(xué)好Linux不是一件一蹴而就的事，一定要能堅持使用它，特別是在學(xué)習初期。要增加自己的Linux技能，只有通過(guò)實(shí)踐來(lái)實(shí)現。只要多動(dòng)手，就一定會(huì )有收獲。遇到問(wèn)題時(shí)要自己去尋找答案，在尋找答案的過(guò)程中，會(huì )學(xué)到更多知識。 應該說(shuō)目前我們對于Linux的學(xué)習只是入門(mén)而已，學(xué)習Linux是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，很耗時(shí)間。作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，對我們來(lái)說(shuō)，Linux將來(lái)主要應用于嵌入式Linux系統的開(kāi)發(fā)，這非一日之功，我們還需要不斷深入地學(xué)習它。
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