【转】vivi开发笔记（一）：学习计划

项目名称：M-BOOT
开始时间：2007-07-23
项目作者：calmarrow（lqm）(piaoxiangxinling@163.com)

 

项目简介：

    M-BOOT项目是要设计完成一款bootloader，使之应用于EDUKIT-III实验平台(S3C2410)，支持串口、网络等多种下载的方式。

 

项目价值：

    项目的主要任务其实包含两个方向：一是学习vivi的软件架构，完成自己的bootloader，实现基本功能即可；二是在vivi原有功能的基础之上，增强其功能。

 

    方向一是从学习研究的角度出发，主要的价值在于：

    1、熟悉Vivi的软件架构，并进行临摹。以后如果自己做新的基于S3C2410的开发板，移植Vivi就容易得多。
    2、提高ARM汇编和C语言编程水平。
    3、熟悉硬件平台，提高读Datasheet的能力。
    4、以此为主线，掌握相应的开发工具。
    ... ...

 

    方向二是从商业应用的角度出发。因为现在S3C2410的开发板系列，bootloader占用代码空间小，如果没有严格要求，比如说bootloader的可执行文件在10K之内，那么需要自己编写bootloader。大部分情况下，只是移植就满足需求了。但是vivi的功能有限，仅仅具备串口下载功能，各个厂商都进行了相应的功能扩展。也就是，功能扩展占有绝大多数的市场。

 

可行性分析：

    1、Vivi代码量相对较少，功能简单。
    2、网络资料丰富。
    3、自己移植Vivi已经成功，并且增加了跑马灯和蜂鸣器功能。
    由此分析，此项目可行，对自己ARM的学习有很大帮助，希望尽心尽力去完成。

 

项目进度安排：

    7月23日－7月29日
       1 立项，搜集资料
       2 vivi软件架构分析，完成文档
       3 vivi配置机制分析，完成文档

    7月29日－8月5日

       1 熟悉GNU Tools的基本使用方法

       2 学习s3c2410 datasheet，完成基本实验

    8月6日－8月19日

       1 分析vivi源代码

       2 设计完成m-boot，具备基本功能，支持X-modem下载方式
       3 增加vivi tftp下载功能

    后续工作
       考虑增加USB下载功能，并对vivi进行优化，形成一个比较完善的vivi改进版本。

 

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2007-08-09

 

    建立这个项目的本意是想深入学习ARM，因为对相关的基础知识估算不够，所以不断推迟。今天静心思考了一下，感觉这是一件好事。分析如下：

 

    去年暑假开始学习ARM＋Linux的时候，什么都不懂，提出的问题也都是很浅显的。那时是以嵌入式软件开发流程为核心的，也就是说了解如果要开发软件，需要经过几个阶段，每个阶段需要做什么工作。对MCU倒是没有多大的了解，基本是从网上搜索资料，然后分析，根据自己的情况来解决问题。当时就存在隐患，如果出现别人没有遇到的问题，我能不能解决？另外一个原因就是，因为没有深入，所以也提不出什么问题。现在能够不断提出问题，不断深入，难道不好吗？计划只是促使人上进的，如果不合适可以修订，保持向上的态度和干劲就可以了。

 

    第一阶段学习的最大成绩在于熟悉了Linux，熟悉了Linux下的开发工具，熟悉了C语言和shell编程语言，熟悉了嵌入式系统开发的流程，并且在此基础上做了一个数据网关项目，一个openvpn的安全vpn项目。所以，第一阶段的重点放到了嵌入式Linux的应用方面。可以说，在完成嵌入式Linux的移植之后，基本上就是硬件无关了，Linux的基础建立了，但是MCU的基础却没有。

 

    现在进行第二阶段的学习，如果还是仅仅满足于参考网上资料，移植个bootloader，移植Linux kernel，移植fs，那样实际上还是不能深入（我所说的是参考网上资料，移植量比较小的那种。不是指针对于新的MCU的大幅度的移植，其实那种移植才是真正意义上的移植吧，需要的经验和技术更高）。嵌入式系统开发有两个核心，那就是MCU和EOS，要想技术成熟，那么就必须在这两个方面下大功夫，而不能满足于简单的移植。就MCU而言，官方的英文手册是最佳资料，辅以网络资料参考，可以做的工作就是在没有操作系统的前提下，就各个外设写写驱动，熟悉其原理，而这恰恰又是bootloader的作用。所以，自己写bootloader是个不错的选择，建立这个项目是合适的。以这个为主线，深入地去学习ARM的体系结构，学习S3C2410的功能外设，学习如何就ARM这类高级MCU进行程序设计（包括ARM汇编和C语言的混合编程），同时也可以进一步了解GNU Tools，了解其背后的原理（而这正是嵌入式开发与PC开发不同的地方之一）。需要学习的东西很多，不要急于求成。完成这些之后，对bootloader如何引导内核，如何传递参数进行研究。这样就可以完成一个基本的bootloader了，当然，如果想要完成一个monitor，还需要更多的努力。基础已经打好了，那些也不会是太难的事情。关于EOS部分，首先是了解加入了OS，驱动如何写，如何与硬件交互，了解这个又需要很长的时间。到时候再详细探讨。总之，目前处于第二阶段的前期，那么就静下心来研究ARM架构，研究S3C2410外设，研究如何进行基于S3C2410的程序设计，然后完成bootloader，进行功能完善。把这些工作做好，应该是不短的时间。还是那句话，慢慢来，深入学习。打好了基础，再开发基于其他MCU的bootloader或者移植bootloader就比较容易了。

 

    另外，还需要建立一种观念：编程虽然也比较重要，但是更为重要的是了解其背后的理论思想。从理论高度弄清楚了，以后换个MCU，很快就可以上手。正所谓，思想或者理论是一样的，只是实现的手段不同而已。（以前在应用程序开发的时候，很多高手也都是强调编程思想是重要的，语言仅仅是工具，用来完成你的思想。所以要注重编程思想的培养，不要仅仅注重语言语法的学习。嵌入式系统底层开发同样如此。）

 

    在vivi开发项目进行中，遇到调试方面的很多东西，所以这个阶段要对调试模型，调试手段，调试原理都要有所了解。这也是嵌入式系统开发的一个重要方面，如果要想深入，可以在vivi开发项目完成后，建立一个ARM仿真器开发的项目，也是不错的。现在先在理论上搞清楚调试原理，重点还是放在MCU及其bootloader开发上。

 

    因为计划变更，心中又有很多想法，所以记录在这里。始终保持初学者的心态去努力，前进！

 

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2007-09-04

 

    导师安排课题了，所以只能在空余时间来完成这个项目了。其实这不算是项目，是自己学习规划的一个组成部分。现在嵌入式软件开发有几个方向：bootloader移植/开发、驱动程序移植/开发、操作系统移植/开发、文件系统移植/开发、应用程序移植/开发。这半年的空闲时间打算深入的学习bootloader相关的知识，使这个方面的技术技能达到产品开发的水平。深入方能有所得！

 

    时间就像海绵里的水，挤一挤，总会有的。在有限的空闲时间里，暂以bootloader的相关研究为主线，深入学习，完成第一个软件开发方向技能的提升。进展可能会慢一些，但是要扎实，努力去汲取可供自己发展的养分。

 

    这个领域太广了，需要学习的东西太多。因为如此，所以必须要沿着合理的知识体系路线慢慢的提升自己，努力肯学，几年之内肯定会得以完善。记住：不能一业不专，不可只专一业！