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第一篇 勿在浮沙筑高塔 ?????? 对于现在从事软件开发很多人来说，都是直接接触的Windows操作系统，一开始学习的东西就是在Windows下的图形编程，尤其是可以快速开发的诸如VB、Delphi和C++ Builder等语言。它们的程序开发方式就像是作画一样，通过将控件放到对应的窗体上，然后设置属性，完成事件处理过程就可以生成一个像模像样的Windows程序了。虽然使用这种语言可以很容易的开发出应用程序来，但是却缺乏了对系统的深入了解，只知道怎么做，却不知道为什么这么做以及它是怎么实现的。归根结底，就是缺乏对底层实现原理的知识。正如本章的标题“勿在浮沙筑高塔”一样，缺乏根基总还是底气不足！不过别担心，在这部分里，我将讲述我们所需要的一些“根基”。当然如果您已经对这些知识有所了解，并且只想看看BREW是个什么样子，那么可以跳过这一部分，而直接进入到第二部分。 同时，在我看来，不了解硬件结构的程序员不会成为一个最优秀的程序员。因为整个软件和硬件组成了一个系统，如果我们不了解硬件知识，那么我们也不会了解整个软件的来龙去脉，也就不能从整体上把握程序的特点，要写出优秀的程序是很困难的。像VB、Delphi和C++ Builder等PME(Property – Method – Event-Driven )语言虽然也给了程序员一定的开发空间，但是缺乏基础的大厦毕竟筑不高！所以我希望每个程序员都能具备一定的硬件知识，这样才能站得高看得远。如果您觉得PC太复杂了，那么您可以研究相对简单的嵌入式系统。当然并不是所有的嵌入式系统都简单，比如手机就是一个要比PC系统更为复杂的系统，因为它其中包含了无线通信部分的内容，只不过我们现在不管这些内容而只是摘取计算机系统相关的内容而已。 这一篇的主要内容介绍如下： 第一章是硬件基础，任何软件平台都离不开硬件平台的支持，而一些设备的原理却成为了我们学习的障碍。在这一章里，我们将获得一部分硬件的基础知识，虽然它并不全面，但是我想为了阅读本书是足够了。 第二章是软件基础，在这里主要讲述了C语言的相关知识。这部分属主要是用我个人的描述方式来讲解C语言的细节，希望对我们后续的理解能够有所帮助。 第三章是编译器基础，从中我们可以了解到各种不同类型的编译器以及它们的区别。更为重要的是它介绍了编译器对程序中代码和数据的处理方式，同时使用了一个最小的ARM系统的例子，以此来展示C语言更加本质的东西。 ?????? 第四章是工程管理（Make File）基础，在这一章里将主要讲述关于Make File的知识，同时给出了一个可以用于大型系统的Make File框架。设置这一章的主要考虑是到现在除了比较专业的领域外，大多数人都已经接触不到它了，然而实际上它却很有用。?第一章 硬件基础 ?????? 硬件是软件的运行平台，没有硬件的支撑软件也将不复存在。您能想象没有显示器软件将如何显示图形，没有CPU软件将如何运行吗？反正我想象不到！但是如果把问题反过来问就问到本质了，软件运行需要哪些硬件支持呢？看图1.1： CPU RAM ROM 输出设备 输入设备 存储设备 图1.1 系统结构框图 ?????? 我们抛开硬件的什么电器特性等等，去芜存菁，就是上面的这个图了。如果程序要运行没有CPU是不行的，CPU要快速的交换数据，没有RAM也是不行的。因此无论任何系统，CPU和RAM都是必不可少的。您一定会提醒我ROM不也是不变的吗？这种说法不完全对，因为在PC系统和嵌入式系统之间ROM的作用是不一样的。在PC系统中ROM就是那个BIOS芯片，是用来提供系统的启动代码和基本的输入输出功能的；而在嵌入式系统中，ROM存储了全部的代码，它已经将PC中的BIOS和硬盘的与代码相关的功能混合在一起了。 设备 PC系统典型硬件设备 嵌入式系统典型硬件设备 CPU 任何CPU 任何CPU RAM 任何RAM 任何RAM ROM BIOS芯片 Flash芯片 存储设备 硬盘 Flash芯片 输入设备 键盘 键盘 输出设备 显示卡+显示器 LCD显示屏 ?????? PC的ROM ——BIOS芯片可以采用Flash芯片，在这里之所以不写成Flash芯片是因为BIOS的作用和嵌入式系统的Flash作用不大一样，使用BIOS以示区分。 1.1 CPU和RAM 从软件观点来讲，任何CPU和RAM都可以应用于各种系统中，不存在明显的区别，只要CPU可以执行指令控制设备就可以了。但是考虑到耗电以及体积（嵌入式设备通常要求耗电低、体积小）等问题，嵌入式系统就发展出了专用的CPU芯片。当前应用最广泛的是ARM CPU。ARM CPU是由英国的ARM公司设计的，由于其执行效率高，体积小，耗电少等特点被广泛应用于嵌入式系统。由于嵌入式系