高手是怎樣煉成的？
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家好，我是小麥。
很多大學生、初學者總愛問一個問題：嵌入式這條路怎么走？
以下是一位嵌入式高手分享的個人經歷，看看鋼鐵是怎么樣煉成的吧，相信會有所幫助。階段 1大一到大三這個階段我與大多數學生相同：學習本專業(yè)知識（EE專業(yè)），學習嵌入式軟件開發(fā)需要的計算機課程（匯編原理，計算機組成原理，操作系統(tǒng)，C語言等），學習嵌入式項目（來源于實驗室項目，自己想到的項目以及各種比賽）。關于如何學習嵌入式軟件開發(fā)：① 學習51單片機。這個階段你只需要跟著郭天翔的視頻去學，只要求實現功能，不求甚解。但建議能夠提出問題，比如“為什么往IO控制寄存器寫入特定值能點亮LED燈？”“IO口的電路結構是什么樣子的？”“什么是上拉下拉，灌電流拉電流？”，這一階段主要是熟悉單片機的使用，并且在使用中思考發(fā)現問題，還能熟悉一些基本概念。② 開始查資料看書?？茨M電路數字電路等等，開始去弄明白1中所提出的問題。這時候問題主要集中在電路方面。③ 開始學習STM32。隨便買個板子，看原子的書跟著一步步去做。這時候你會遇到很多計算機方面的問題，這時候一邊學習教程，一邊學習：微機原理，編譯原理，操作系統(tǒng)。你要弄清楚 ARM 架構，弄明白 CPU 如何取指，譯碼，執(zhí)行，知道地址總線，控制總線，數據總線如何工作。要弄明白你編譯各個階段產生的各個文件是什么，什么是分散加載，什么是重定位，什么是代碼段，什么是數據段，等等。弄明白 CPU 如何啟動，程序鏡像在內存中如何布局。要知道中斷的原理，以及現場保護等等。最后你了解了各個知識點之后，轉向 GCC 開發(fā) STM32，這時候你如果知識掌握得不錯，你應該可以很快地學會編寫鏈接器腳本并且明白每一條語句所代表的含義。④ 開始增強 C 語言。深入挖掘C語言的各個死角。最好可以做到當你寫下一條語句的時候知道編譯器會如何處理。還需要數據結構和軟件工程，建議最好還要學習一下設計模式。開始學習養(yǎng)成良好的代碼風格，開始思考代碼的結構?？梢哉f設計模式如果能學好，在往后學習 LINUX 內核時大有裨益。你會發(fā)現 LINUX 的輸入子系統(tǒng)有點像職責鏈模式，會發(fā)現 ASOC 音頻系統(tǒng)有點像模板方法模式。私以為，如果能在兩個以上不同方面考察同一種編程思想，你會得到更加深刻的理解，更能領會其精華。⑤ 認真研讀 OS 方面的書。各個知識點都要弄明白，進程是什么，程序是什么，線程是什么，競爭死鎖優(yōu)先級反轉，虛擬地址空間物理地址空間，用戶空間內核空間等等。開始學習 ucos，這個沒什么可說的，如果在 2 中能熟練掌握各種知識點，知道 CPU 如何中斷如何保護恢復現場，那么讀ucos 的源碼時候，在原理上就不會有什么疑惑。如果能在 4 中養(yǎng)成把握代碼整體結構的能力并且學習好數據結構和基本的算法，讀源碼就沒有什么障礙。一旦原理弄通了，源碼也能讀懂，那么吃透 ucos 就是順理成章的事情。⑥ 自己仿照 ucos 寫一個 stm32 上的實時 os 出來。⑦ 進軍 LINUX。學習 LINUX 的基本使用，看趙炯那本內核剖析，啃 LINUX 內核設計與實現，把握總體的內核架構。之后可以學習驅動，看建議陳學松老師的書，弄明白基本的驅動架構和如何編寫簡單的驅動，認真對待，這里強調一下設備驅動模型。最后啃 LINUX 內核源碼情景分析，上下兩冊用心讀，這里著重強調一下內核中的 VFS 部分。之后就是看宋寶華老師的書，進一步學習驅動開發(fā)。最后，看內核源碼看內核源碼看內核源碼。⑧ 其它的什么 SPI，IIC，什么 DMA，都只是技能問題，只要知識學的好，技能想咋點就咋點。階段 2大三到研究生入學前這個階段我在工作與考研之間無比糾結，并在此期間無數次常思考嵌入式開發(fā)到底是什么，如何把嵌入式開發(fā)做好，以后該選擇怎樣的一條職業(yè)道路。為此，像很多人一樣，在網上向做嵌入式開發(fā)的前輩們咨詢過多次。在這個階段，我學習了 Linux 驅動開發(fā)，并漸漸認識到，嵌入式開發(fā)是一個比較偏軟件的崗位（我認為大多數學生做的工作都是嵌入式軟件開發(fā)，而不是硬件開發(fā)），應該深入學習計算機體系結構的知識，而不是把那些無聊的嵌入式相關項目翻來覆去的做（尤其少參加亂七八糟的比賽）。最終，我選擇了讀研，想站的再高一點看這件事。階段 3研一進入研究生階段（2018），當大家都火急火燎的加入 AI 的陣營時，我依然對嵌入式愛的深沉。選課時，我選擇了嵌入式實時操作系統(tǒng)，計算體系結構相關的課程，還看了很多相關的書籍，依然每周保持嵌入式 Linux 的學習。時不與我，明明選擇了做底層的導師，結果導師轉做深度學習了，還好是做終端+AI相關的方向，也不算完全偏離嵌入式，這讓人多少有點欣慰（畢竟我還是放不下嵌入式的）。在這個階段，由于接觸了不少的人和事，我越來越認識到，嵌入式只是一個平臺，切勿把嵌入式看作一個具體的崗位，無論硬件還是軟件。因此，我對這個崗位以及行業(yè)就業(yè)現狀有了更進一步的認識。階段 4研二到研三在這個階段，我對狹義嵌入式（驅動，應用開發(fā)）完全釋懷，我認為許多人喜歡的嵌入式并不是驅動或者應用等開發(fā)，而是對底層系統(tǒng)的一種好奇心與掌控時的快感。與其說喜歡嵌入式，還不如說喜歡的是計算機體系結構。因此，只要是涉及到硬件的軟件開發(fā)，我都喜歡，我也將其均定義為嵌入式。因為嵌入式軟件開發(fā)就是建立在底層語言，計算機組成原理，操作系統(tǒng)等知識上的一種軟件開發(fā)，如果你想將嵌入式開發(fā)做好，你就得學好這幾門課程 ，如果你學好了這幾門課程，底層軟件開發(fā)工作的崗位你應該都能勝任。因此，又何必將嵌入式開發(fā)狹義的劃到驅動開發(fā)，XX協議開發(fā)之類的呢？最終，這個階段我毅然放棄了 Linux 驅動的學習，投入了 Python 深度學習的懷抱中。我不再關注我到底做的是不是嵌入式開發(fā)，只關注和嵌入式平臺有沒有關系。我研究的是如何把一個深度學習模型部署到嵌入式平臺上去。有人可能會疑問，這和嵌入式開發(fā)有什么關系？為什么沒有關系呢？在嵌入式平臺上用 C 語言編寫神經網絡模型的前向推理，這不是把我們的C語言和組成原理的知識發(fā)揮出來了嗎？當圖像處理程序性能不足時，查看生成的匯編程序，當匯編效率不高時，將 C 語言替換為我們自己寫的匯編代碼，這還不夠嵌入式嗎？其實，當我們把思路放寬后，嵌入式就不再是某一個具體的崗位了，它有可能是 AI 算法工程師，AI編譯器開發(fā)工程師，FPGA加速工程師，高性能工程師等等。
原文地址：https://www.zhihu.com/question/370606355/answer/1865920389
作者：夢人亦冷
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