uboot、内核、操作系统、根文件系统之间的关系
Linux系统关系族谱图：应用程序、内核、驱动程序、硬件详解
Linux系统关系族谱图：应用程序、内核、驱动程序、硬件详解目前，Linux软件工程师大致可分为两个层次：01Linux应用软件工程师（ApplicaTIon Software Engineer）：主要利用C库函数和Linux API 进行应用软件的编写；从事这方面的开发工作，主要需要学习：符合linux posix标准的API函数及系统调用，linux 的多任务编程技巧：多进程、多线程、进程间通信、多任务之间的同步互斥等，嵌入式数据库的学习，UI编程：QT、miniGUI等。
02Linux固件工程师（Firmware Engineer）：主要进行Bootloader、Linux的移植及Linux设备驱动程序的设计工作。
一般而言，固件工程师的要求要高于应用软件工程师的层次，而其中的Linux设备驱动编程又是Linux程序设计中比较复杂的部分，究其原因，主要包括如下几个方面：1 ）设备驱动属于Linux内核的部分，编写Linux设备驱动需要有一定的Linux操作系统内核基础；需要了解部分linux内核的工作机制与系统组成2）编写Linux设备驱动需要对硬件的原理有相当的了解，大多数情况下我们是针对一个特定的嵌入式硬件平台编写驱动的，例如：针对特定的主机平台：可能是三星的2410、2440，也可能是atmel的，或者飞思卡尔的等等3 ）Linux设备驱动中广泛涉及到多进程并发的同步、互斥等控制，容易出现bug；因为linux本身是一个多任务的工作环境，不可避免的会出现在同一时刻对同一设备发生并发操作4 ）由于属于内核的一部分，Linux设备驱动的调试也相当复杂。
linux设备驱动没有一个很好的IDE环境进行单步、变量查看等调试辅助工具；linux驱动跟linux内核工作在同一层次，一旦发生问题，很容易造成内核的整体崩溃。
在任何一个计算机系统中，大至服务器、PC机、小至手机、mp3/mp4播放器，无论是复杂的大型服务器系统还是一个简单的流水灯单片机系统，都离不开驱动程序的身影，没有硬件的软件是空中楼阁，没有软件的硬件只是一堆废铁，硬件是底层的基础，是所有软件。
操作系统名词解释汇总
操作系统名词解释汇总操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中最基本的软件之一，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供用户与计算机之间的接口。
本文将对一些常见的操作系统名词进行解释，帮助读者更好地理解操作系统相关的概念。
一、内核（Kernel）内核是操作系统的核心部分，它直接控制计算机的硬件和系统资源。
内核负责管理计算机的进程、内存以及设备驱动程序。
它提供了与应用程序和硬件交互的接口，是操作系统其他组件的基础。
二、进程（Process）进程指在操作系统中正在运行的一个程序实例。
它是计算机资源分配的基本单位，每个进程都有自己的执行状态、代码、数据和上下文。
操作系统通过进程调度算法来合理分配CPU时间片，从而实现多个进程之间的并发执行。
三、线程（Thread）线程是进程中的一个执行单元，也被称为轻量级进程。
同一个进程中的多个线程共享进程的资源（如内存），每个线程有自己的执行路径和局部数据。
多线程可以提高程序的并发性和系统的响应速度，提高资源利用率。
四、虚拟内存（Virtual Memory）虚拟内存是一种操作系统内存管理技术，它将物理内存和磁盘空间组合起来使用，扩展了可用的内存空间。
虚拟内存使得应用程序可以访问比物理内存更大的内存空间，同时提供了内存保护和共享机制。
五、文件系统（File System）文件系统是操作系统中用于管理和存储文件的一种机制。
它提供了文件的创建、读取、写入和删除等操作，同时还负责文件的组织和存储。
常见的文件系统包括FAT、NTFS（Windows系统）、Ext4（Linux系统）等。
六、设备驱动程序（Device Driver）设备驱动程序是操作系统用于和硬件设备进行通信的一种软件。
它提供了对硬件设备的访问接口，使应用程序可以通过操作系统与硬件设备进行交互。
不同硬件设备需要不同的设备驱动程序来完成其控制和数据传输功能。
七、系统调用（System Call）系统调用是应用程序通过操作系统提供的接口来访问操作系统功能的一种机制。
了解手机操作系统的架构和工作原理
了解手机操作系统的架构和工作原理手机操作系统是手机硬件和应用软件之间的桥梁，它的架构和工作原理对于理解手机的运行机制以及优化手机性能至关重要。
本文将介绍手机操作系统的架构和工作原理，包括操作系统的组成部分、主要功能以及运行原理。
一、手机操作系统的组成部分手机操作系统由多个组件组成，这些组件协同工作以实现手机的各项功能。
主要组成部分包括：内核、驱动程序、中间件和应用框架。
1. 内核内核是操作系统的核心，负责管理和调度系统资源，处理进程与线程的创建和调度，提供各种系统服务。
在手机操作系统中，常见的内核有Linux内核和微型内核。
2. 驱动程序驱动程序是操作系统与硬件之间的接口，负责控制和管理硬件设备。
包括显示器驱动程序、触摸屏驱动程序、声卡驱动程序等。
3. 中间件中间件是连接应用程序和底层硬件的桥梁，提供一些通用的功能模块，例如数据库访问、网络通信等。
常见的中间件有数据库中间件、通信中间件等。
4. 应用框架应用框架提供给开发者一系列的API接口和工具，用于开发手机应用程序。
常见的应用框架有Android的应用框架、iOS的应用框架等。
二、手机操作系统的主要功能手机操作系统具有多种重要功能，包括：任务管理、内存管理、文件系统管理、用户界面和网络通信。
1. 任务管理任务管理是操作系统对于手机应用程序的调度和管理，包括进程的创建、销毁以及进程之间的通信与同步。
2. 内存管理内存管理是操作系统对手机内存的分配和释放，以保证各个应用程序能够正常运行。
同时，内存管理也包括虚拟内存技术，可以将部分数据存储在磁盘上，以释放内存空间。
3. 文件系统管理文件系统管理是操作系统对手机文件的读写和管理。
通过文件系统管理，用户可以创建、删除和查找文件，以及对文件进行读写操作。
4. 用户界面用户界面是操作系统与用户之间的接口，包括屏幕显示、输入输出设备的管理，以及图形用户界面的实现。
5. 网络通信手机操作系统支持多种网络通信方式，包括移动网络、Wi-Fi和蓝牙等。
数据结构与操作系统内存管理和文件系统的关系
数据结构与操作系统内存管理和文件系统的关系数据结构是计算机科学的重要基础学科，与操作系统的内存管理和文件系统密切相关。
本文将探讨数据结构在操作系统内存管理和文件系统中的应用和作用。
一、数据结构在操作系统内存管理中的应用操作系统负责管理计算机的内存资源，其中涉及到内存的分配、使用和回收等操作。
数据结构在这一过程中起到了关键的作用。
1. 内存分配在操作系统中，内存被分为不同的区域，如操作系统内核区、用户程序区等，每个区域有不同的内存需求和特性。
数据结构中的链表、栈和队列等数据结构被广泛应用于内存分配算法中，以实现高效的内存分配。
以链表为例，操作系统可以利用链表数据结构来维护内存块的分配情况。
通过链表节点的链接关系，可以记录每个内存块的起始地址、大小以及是否被分配等信息。
在分配内存时，操作系统可以根据链表的状态来查找合适的空闲内存块，以提高内存的利用率。
2. 内存管理操作系统需要对内存资源进行管理，包括内存的分配、使用和回收等。
数据结构在内存管理中起到了辅助和支持的作用。
例如，操作系统可以利用树状结构来管理内存中的页表，以实现虚拟地址到物理地址的映射。
通过树的层级结构，操作系统可以快速查找并定位到对应的物理地址，实现高效的内存访问。
3. 内存回收在操作系统中，当某个进程结束或者释放了一部分内存时，操作系统需要回收相应的内存资源，以供其他进程使用。
数据结构在内存回收过程中起到了辅助和优化的作用。
例如，操作系统可以利用链表、栈和队列等数据结构来管理已分配内存块的释放情况。
通过合理的数据结构选择和算法设计，操作系统可以高效地回收内存，并避免内存碎片的产生，从而提高内存的利用率。
二、数据结构在操作系统文件系统中的应用文件系统是操作系统中用于管理和操作文件的一种机制。
数据结构在文件系统中扮演了重要的角色，用于组织和管理文件的存储和访问。
1. 目录结构文件系统中的目录结构是对文件的组织和管理方式的抽象表示。
数据结构如树状结构、图等被广泛应用于目录结构的设计和实现中。
烧写ARM开发板系统教程-----uboot、内核以及文件系统
烧写ARM开发板系统教程-----uboot、内核以及⽂件系统⼀、sd启动将u-boot镜像写⼊SD卡，将SD卡通过读卡器接上电脑（或直接插⼊笔记本卡槽），通过"cat /proc/partitions"找出SD卡对应的设备，我的设备节点是/dev/sdb.（内存卡的节点）。
当有多个交叉编译器是，不⽅便设置环境变量时，可以在编译命令中指定交叉编译器,具体如下：在源码中操作以下步骤：make distcleanmake ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-none-linux-gnueabi- mrpropermake ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-none-linux-gnueabi- tiny210_configmake ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin/arm-none-linux-gnueabi- all spl编译出tiny210-uboot.bin，注意交叉编译⼯具路径执⾏下⾯的命令$sudo dd iflag=dsync oflag=dsync if=tiny210-uboot.bin of=/dev/sdb seek=1把内存卡插⼊开发板，使⽤串⼝⼯具设置环境变量：setenv gatewayip 192.168.1.1（电脑⽹关）setenv ipaddr 192.168.1.102（开发板ip，不要与虚拟机和电脑ip冲突）setenv netmask 255.255.255.0setenv serverip 192.168.1.10（虚拟机ip）saveenv⼆、nand启动烧写Uboot：通过SD卡启动的u-boot for tiny210 将u-boot镜像写⼊nandflash在虚拟机下重启tftp sudo service tftpd-hpa restart开发板终端下执⾏下⾯的命令：[FriendlyLEG-TINY210]# tftp 21000000 tiny210-uboot.bin[FriendlyLEG-TINY210]# nand erase.chip[FriendlyLEG-TINY210]# nand write 21000000 0 3c1f4 （写⼊长度）内核的烧写位置是0x600000开始的区域，⽂件系统烧写位置为0xe00000开始的区域。
UBoot操作和常用命令
UBoot常用命令
• usb start: 起动usb 功能 • usb info: 列出设备 • usb scan: 扫描usb storage(u 盘)设备 • f的at文ls：件列出DOS FAT文件系统， 如：fatls usb 0列出第一块U盘中 • fatload: 读入FAT中的一个文件，如：fatload usb 0 0x30000000
• 通常，Boot Loader 是严重地依赖于硬件而实现的， 特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建 立一个通用的Boot Loader 几乎是不可能的。尽管 如此，我们仍然可以对Boot Loader 归纳出一些通 用的概念来，以指导用户特定的Boot Loader 设计 与实现。
UBoot来源
• nand write [内存地址] [NAND地址] [大小]
– 将SDRAM中地址0x31000000中大小为0x00200000的内容写入NAND Flash的0x100000地址。
– nand write 0x31000000 0x00100000 0x00200000 – NAND write: device 0 offset 1048576, size 2097152 ... 2097152 bytes
Creating 5 MTD partitions on "NAND 256MiB 3,3V 8-bit": 0x000000000000-0x000000040000 : "supervivi" ftl_cs: FTL header not found. 0x000000040000-0x000000060000 : "param" uncorrectable error : 0x000000060000-0x000000560000 : "Kernel" ftl_cs: FTL header not found. 0x000000560000-0x000040560000 : "root" mtd: partition "root" extends beyond the end of device "NAND 256MiB 3,3V 8-bit" -- size truncated to 0xfaa0000 ftl_cs: FTL header not found. 0x000000000000-0x000040000000 : "nand" mtd: partition "nand" extends beyond the end of device "NAND 256MiB 3,3V 8-bit" -- size truncated to 0x10000000
嵌入式系统工程师常见面试题
嵌入式系统工程师常见面试题在嵌入式系统工程领域，面试是企业筛选合适人才的重要环节。
以下是一些常见的嵌入式系统工程师面试题，涵盖了硬件、软件、操作系统等多个方面。
一、硬件相关1、请简述一下电阻、电容、电感的基本特性及其在电路中的作用。
电阻主要用于限制电流、分压和产生热量。
电容可以存储电荷，用于滤波、耦合和定时等电路。
电感则能储存磁场能量，常用于滤波、谐振和变压器等。
2、解释一下什么是 PCB（印刷电路板）布线的阻抗控制，以及为什么它很重要？PCB 布线的阻抗控制是确保信号在传输过程中保持稳定和减少反射的关键。
不同的信号速率和频率对阻抗有特定要求。
如果阻抗不匹配，会导致信号失真、噪声增加和传输错误，影响系统的性能和可靠性。
3、谈谈你对ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的理解，包括它们的工作原理和主要性能指标。
ADC 将模拟信号转换为数字信号，工作原理有逐次逼近型、积分型等。
主要性能指标包括分辨率、转换精度、转换速度等。
DAC 则相反，将数字信号转换为模拟信号。
其性能指标类似 ADC，但还包括建立时间等。
4、如何降低系统的功耗，特别是在嵌入式设备中？可以从多个方面入手，如选择低功耗的芯片和器件，优化电路设计，合理设置电源管理模式，采用动态电压频率调整技术，以及在软件中控制硬件模块的电源开关等。
二、软件相关1、解释一下什么是中断，以及在嵌入式系统中如何处理中断？中断是指 CPU 在执行正常程序时，由于外部事件或内部异常而暂停当前程序，转而去执行相应的中断服务程序。
在嵌入式系统中，需要设置中断向量表，配置中断优先级，编写中断服务程序，并确保中断处理的及时性和准确性。
2、描述一下你对实时操作系统（RTOS）的理解，以及它与普通操作系统的区别。
实时操作系统强调任务的确定性和及时性，能在规定的时间内完成关键任务。
与普通操作系统相比，它具有更短的中断响应时间、更严格的任务调度策略和更高的可靠性。
3、谈谈你对 C 和 C+＋在嵌入式系统开发中的应用和优缺点。
Linux内核与跟文件系统的关系
Linux内核与根文件系统的关系开篇题外话：对于Linux初学者来说，这是一个很纠结的问题，但这也是一个很关键的问题！一语破天机：“尽管内核是Linux 的核心，但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。
这对Linux 来说尤其如此，这是因为在UNIX 传统中，它使用文件I/O 机制管理硬件设备和数据文件。
”一.什么是文件系统文件系统指文件存在的物理空间，linux系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。
Linux文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。
这种机制有利于用户和操作系统的交互。
每个实际文件系统从操作系统和系统服务中分离出来，它们之间通过一个接口层：虚拟文件系统或VFS来通讯。
VFS使得Linux可以支持多个不同的文件系统，每个表示一个VFS 的通用接口。
由于软件将Linux 文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。
Linux 的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的文件系统。
在Linux文件系统中，EXT2文件系统、虚拟文件系统、/proc文件系统是三个具有代表性的文件系统。
二.什么是根文件系统根文件系统首先是一种文件系统，该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能，但是相对于普通的文件系统，它的特殊之处在于，它是内核启动时所挂载（mount）的第一个文件系统，内核代码的映像文件保存在根文件系统中，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本（如rcS,inittab）和服务加载到内存中去运行。
我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。
在嵌入式中移植的内核下载到开发板上，是没有办法真正的启动Linux操作系统的，会出现无法加载文件系统的错误。
那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢？先将/dev/ram0挂载，而后执行/linuxrc.等其执行完后。
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uboot是个引导启动程序。
BIOS自检完成后就把电脑控制权交给uboot，由uboot 来加载并引导操作系统运行。
内核就是最最最核心的那部份。
操作系统内核就是操作系统的最最最最核心的那些程序。
新安装的操作系统中，一些自带的小工具啊，小游戏啊，甚至连键盘鼠标控制功能，这些都不属于内核。
内核是不包括硬件驱动程序的。
操作系统就是控制计算机硬件的软件系统。
它与内核的区别是它包含硬件驱动和一些基本的实用功能。
根文件系统这个名词很少出现在windows中。
在计算机存储中，目录结构都是以树形结构表示的，根就是指这棵树的根部。
其他所有目录都是在这个“根”上面逐级分配而来。
“根文件系统”因为你加了“系统”二字，所以可以解释为是指“整棵树”，整个“树形结构的文件系统”
它们之间的关系是：BIOS自检---uboot引导----加载内核----操作系统启动---启动完成，系统待机。
这几个步骤所需要用到的文件与程序什么的全部存贮在文件系统中。
在这几个名词来说，文件系统可以独立存在，但其他几样则无法脱离文件系统而存在。