自己從事嵌入式系統開發有好多年了，在此想與大家分享我對於嵌入式開發的一點心得與體會。
先大致說一說我的工作經歷。97年畢業後做了兩年的電氣與電子設計與開發，這一時期，我做過電路原理圖的設計和pcb板的設計。從99年開始，我進入了軟體行業。第一次做嵌入式開發是在2023年，在隨後的六年多的時間裡，我差不多做過整個作業系統的元件。一開始用的是uc/os rtos，熟悉它的人知道，它是乙個微核心，提供了任務的排程、mutex、semaphore等基本的功能，但是像tcp協議棧、檔案系統、堆管理（指malloc/和free）這些功能都沒有，當然也包括沒有相應的硬體驅動模組，如pci、串列埠、i2c、ide硬碟等。第一次做的這個產品是乙個dvr（digital video recorder），cpu用的是amd的sc520，是一塊x86的處理器。因為公司小，所以整個dvr的嵌入式軟體就我乙個人做，這對於我來說是乙個難得的機會和挑戰。我所做的包括：
1) 熟悉cpu。x86中存在實模式和保護模式，cpu一上電後進入的是實模式，要進入保護模式則需要做一定的設定，最後做乙個長跳轉，就能進入保護模式。對於這一處理器的熟悉和了解，使得我對於處理器有乙個很好的認識。此外，還得明白什麼是晶元組、pci的原理和配置方法、sdram如何配置、ide的pio模式是如何工作的，等等。
2) 熟悉uc/os rtos並對其進行擴充套件。理解任務是如何實現的、任務是如何被排程的、mutex和semaphore是如何實現的、對處理器進行開關中斷的目的是什麼且要注意什麼，等等。對於rtos的擴充套件則包括實現了乙個採用malloc/free進行記憶體分配的堆管理模組，這一管理模組是參照xinu作業系統來實現的；對任務排程部分進行修改以方便中斷服務程式的管理。
3) 將minux作業系統的檔案系統移植到我們的dvr上。minux中採用的就是unix中的i-node的方式來管理檔案的，這種方式在現在的linux中也能看到。由於minux的檔案系統是針對小型儲存裝置的，所以對其**要進行修改，以適應當時所採用的上g的硬碟。
4) 將xinu中的tcp協議棧移植到dvr上。我記得很清楚的是，當時對於tcp的滑動視窗的除錯以及校驗和的除錯花了不少時間。
可以說這一時期的工作，使得我對於作業系統的原理和實現非常的熟悉。還有，我在這一公司使用過了邏輯分析儀去分析匯流排訊號以解決問題，這些都是非常好的經歷，都有助於提公升對計算機系統的理解。
2023年我加入了utstarcom，因為前乙個專案的經歷，當時進這一公司時覺得自己很牛。但很快我發現，嵌入式系統中還有很多是我要學的，我還嫩呢。比如：
1) 第乙個挑戰是處理器，當時用的是powerpc8250。對於處理器，我花了不少時間去讀相關的資料。總的加起來，其手冊超過兩千頁，而且還是英文的。為了使得自己更加的熟悉這塊處理器，我前前後後對這些資料完整的讀了三四遍。
2) 當時採用的是rtems作業系統，這一系統就是乙個類unix的作業系統，早期是美**方使用的，後來變成了開源專案。在這一作業系統上的工作經歷讓我一下子意識到了自己的乙個問題，那就是：以前的工作只是技術性的不具備系統性。比如，如何將乙個作業系統作為乙個系統將其設計得更好、驅動程式如何方便增加以及擴充套件，等等。這一切說到底是自己的設計能力還是不足。我花了很長的時間來研究rtems作業系統的實現，這對於提公升自己的設計能力有很大的幫助。
在utstarcom工作的初期，所有與作業系統相關的問題都是由我來解決的。此外，在我的經理的支援下，我還做過了乙個更新版本rtems作業系統的移植，當時，utstarcom的rtems作業系統的移植是在紐澤西完成的，我不知我是不是utstarcom在中國第乙個做這個作業系統移植的。當時，我在做移植時還碰到了乙個與編譯器相關的問題，還找過windriver做支援。因為我們用的是windriver的偵錯程式，當時懷疑是偵錯程式有問題，最後發現是rtems的tool chain有bug。utstarcom的中期，我們將我們的應用程式移植到了vxworks上，所以後來我對於vxworks也很熟悉。後來還做過了乙個adsl接入的專案，採用的還是vxworks以及pne（platform for network equipment），處理器用的是intel的xscale ixp425。2023年5月我離開了utstarcom。
應當說，前面兩個公司工作經歷是我很寶貴的財富。一方面完成了從小公司到大公司的轉變，說實在的在進utstarcom時，還是很有壓力的。什麼都是新的，新的行業、新的產品，當然對於我來說是直接工作內容的變化，新的處理器、新的作業系統、等。前兩個公司有乙個工作情景我一直很懷念，那就是：我是一手拿示波器，一手拿電路原理圖進行軟體除錯的。
好了說了這麼多，現在我想說說我對於嵌入式系統開發的感受和看法。在此，我想先說說什麼是嵌入式開發，這一點我看過不少對其的定義。先拋開別人的定義，我想說說我的觀點。有不少工程師的工作是寫執行在rtos之上的應用程式的，但他（她）其實根本不用接觸硬體相關的知識、不用接觸什麼是中斷、也不用考慮任務的優先順序，對於這些工作我不認為是嵌入式開發，其實，說到底只是採用了新的一套api（即rtos的相關函式）進行程式設計。嵌入式開發我認為至少要與硬體和rtos打交道，對一作業系統的原理和實現很清楚。從我的角度來看，如果乙個寫驅動的人只知道驅動相關的內容，而對於作業系統的機理並不是很清楚，那也不能算是嵌入式系統開發，就是驅動開發。下面是我對於嵌入式系統開發的一些看法。
1) 嵌入式開發對於提公升我們的系統知識有很大的幫助，尤其是作業系統的知識。嵌入式系統開發對於我們的知識面要求非常的廣，且要有一定的深度。在做嵌入式開發之前，我是做visual c++開發的，當我做過嵌入式開發後，我就能明白在windows桌面上雙擊滑鼠時，後台有什麼事情發生了。比如，我能想到後面有乙個loader將檔案載入到記憶體，並最終執行程式。雖然，沒有做過嵌入式開發也能想到這一點，但能看到的深度是不同的。
2) 當我們對於作業系統的原理和實現非常熟悉後，嵌入式系統開發的工作相對簡單。因為，作業系統的概念已經很成熟了，而現在的嵌入式系統就是將現代作業系統的技術運用到嵌入式系統。這裡說的簡單，主要是強調其需求相對的穩定、功能相對的單一。軟體設計真正複雜是做應用，應用開發是我們真正能發揮設計能力的地方。
3) 嵌入式系統開發經驗對於提公升我們解決問題的能力有及大的幫助。因為我們系統性的知道了軟體是如何被組織在cpu上執行的，這對於我們分析和解決問題很有意義，對於自己解決複雜問題的信心也很有幫助。
4) 具備一定的硬體知識對於嵌入式開發大有裨益。比如，我們要明白什麼是片選，什麼是3態，什麼是i/o，如何看時序圖等等。最好還得會使用相關儀器，比如示波器、邏輯分析儀。
最後，我想說的是嵌入式系統開發一旦我們達到了一定的水平後，其實很簡單，就是如何去看cpu和相關晶元的datasheet！
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