1 Shell、Makefile、Git 命令行基础
本文是 嵌入式 Linux 学习路径 的第一阶段：在图形 IDE 之外，建立 Shell 环境、Makefile 构建、Git 版本管理 的熟练度。完成后你应能在 SSH/串口终端 中独立完成：编辑源码、增量编译、查看 diff、回滚错误提交，并把同一套习惯带到 Buildroot/Yocto/内核树 中。
1.1 学习目标
- 熟练使用 Bash 进行路径、重定向、管道、环境变量与脚本基础。
- 能编写 可维护的 Makefile（变量、模式规则、依赖、多目标）。
- 掌握 Git 日常：clone、branch、commit、diff、log、stash、revert；理解 与 BSP/内核协作 时的分支策略。
- 建立 「一切可脚本化、可复现」 的工程习惯。
1.2 第一部分：Shell（Bash）
1.2.1 为何嵌入式必须强 Shell
- 目标板常只有 串口 + BusyBox ash/bash；现场排障没有 IDE。
- Buildroot/Yocto/内核 构建入口都是 Makefile + shell 脚本。
- 自动化（烧录、打包、跑测试）最终都落在 shell 或调用 shell 的 CI 上。
1.2.2 核心技能清单
导航与文件
pwd; cd; ls -la; find . -name '*.c'; tree -L 2
cp -a; mv; rm -i; mkdir -p; ln -s查看与编辑
less; head; tail -f /var/log/messages # 目标机上常见
grep -RIn "pattern" --include='*.h'
vim 或 nano：至少一种要熟练到改配置、搜符号重定向与管道
cmd > out 2>&1; cmd | tee log.txt
cmd1 | cmd2 | cmd3环境变量
export PATH="$PATH:/opt/toolchain/bin"
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
echo "$VAR"; env | grep CROSS脚本基础（set -euo pipefail 推荐）
#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail
ROOT="$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")" && pwd)"
cd "$ROOT"
make -j"$(nproc)"1.2.3 实践练习
- 写脚本：遍历
src/下所有.c，统计行数并输出 Top 5 文件。 - 用
find+xargs或while read批量grep某 API 用法。 - 在 串口终端（或
minicom/picocom）里完成同样操作，适应无鼠标环境。
1.2.4 常见坑
- 路径含空格未加引号：
"$path"。 - Windows 换行 CRLF 导致
^M：用dos2unix或git config core.autocrlf。 - BusyBox 与 GNU coreutils 选项差异：脚本里用
busybox ls --help核对。
1.3 第二部分：Makefile
1.3.1 为何不是只学 CMake
- Linux 内核、U-Boot、Buildroot 原生是 Kbuild/Makefile；读不懂 Makefile 无法改 defconfig、加模块、加 package。
- CMake/Meson 常出现在 应用层；底层仍常 调用 make 或生成 Ninja 再构建。
1.3.2 最小可维护 Makefile 结构
# 工具链可由环境传入
CC ?= gcc
CFLAGS ?= -Wall -Wextra -O2 -g
LDFLAGS ?=
LDLIBS ?=
SRCS := main.c foo.c
OBJS := $(SRCS:.c=.o)
TARGET := app
.PHONY: all clean
all: $(TARGET)
$(TARGET): $(OBJS)
$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $^ $(LDLIBS)
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<
clean:
rm -f $(OBJS) $(TARGET)1.3.3 必须掌握的概念
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 变量 | := 立即展开 vs = 递归展开 |
| 自动变量 | $@ 目标；$< 首依赖；$^ 全部依赖 |
| 模式规则 | %.o: %.c |
| 伪目标 | .PHONY: clean all |
| 条件 | ifeq ($(ARCH),arm) … endif |
| include | -include config.mk 引入交叉编译配置 |
1.3.4 依赖跟踪（避免改头文件不重建）
DEPS := $(OBJS:.o=.d)
-include $(DEPS)
%.o: %.c
$(CC) $(CFLAGS) -MMD -MP -c -o $@ $<1.3.5 与交叉编译衔接
CROSS_COMPILE ?= aarch64-linux-gnu-
CC := $(CROSS_COMPILE)gcc1.3.6 实践练习
- 把单文件 hello 扩展为多文件 + 静态库
libfoo.a。 - 增加
make install DESTDIR=/tmp/root模拟安装到 rootfs。 - 阅读 内核
Documentation/kbuild/makefiles.rst前几节，找到obj-m与obj-y的含义。
1.3.7 常见坑
- Tab 与空格：recipe 行必须以 Tab 开头。
- 并行 make -j 下缺少依赖导致偶发链接错误：加
-MMD或显式依赖。 - 在源码树里 手写 install 到 /：嵌入式应 DESTDIR 指向 staging/rootfs。
1.4 第三部分：Git
1.4.1 嵌入式场景里 Git 解决什么
- BSP/内核/应用 多仓库协作；可追溯「哪次提交引入了 boot 失败」。
- Yocto layer、Buildroot package 补丁 都以 patch/commit 形式存在。
- 与 厂商 tarball 并存时，用 Git 管理 本地 delta 比改乱目录可维护。
1.4.2 日常工作流
git clone --depth=1 <url> # 浅克隆大仓库时可加速
git status; git diff; git diff --staged
git add -p # 按块暂存，养成好习惯
git commit -m "subject: body"
git log --oneline -20
git show <commit>
git branch -vv; git switch -c feature/foo
git merge --no-ff; git rebase -i # 团队规范择一，勿混用
git stash; git stash pop
git revert <commit> # 已推送历史用 revert 而非改历史1.4.3 与补丁协作
git format-patch -1 HEAD
git am *.patch
git apply --check 0001-xxx.patch1.4.4 分支策略（小团队实用）
main：可发布/可烧录镜像对应提交。develop或 按板卡分支board/xxx：集成中改动。- vendor 基线：打 tag
vendor-bsp-v1.0，本地改动在其上 commit，便于 rebase 厂商更新。
1.4.5 实践练习
- 初始化仓库，至少 10 次有意义 commit（不要一次提交整个项目）。
- 故意引入 bug commit，用
git bisect定位（配合make test脚本）。 - 从内核邮件列表下载 patch，用
git am应用并解决冲突。
1.4.6 常见坑
- 提交大二进制（镜像、.o）：用
.gitignore+ Git LFS 或制品库。 - 子模块
submodule未更新导致同事编不过：git submodule update --init --recursive。 - 在 内核树 里
git clean -fdx会删 build 产物也可能误删未跟踪配置——先git status。
1.5 阶段验收（自检）
- 不用 IDE 完成：改代码 →
make→ 运行 →git diff→commit。 - 能解释 Makefile 中
$@$<含义，并加-MMD依赖。 - 能
git revert一次错误合并并推送到远程（若用远程）。 - 能写 20 行以内 Bash 脚本带
set -euo pipefail调用交叉编译器。
1.6 下一阶段衔接
- 体系结构入门：理解 MMU/中断后，读内核 panic 与
/proc/cpuinfo才有锚点。 - 交叉编译：Makefile 里
CROSS_COMPILE将变为 sysroot + toolchain 文件。
1.7 参考
- Advanced Bash-Scripting Guide（在线）
- GNU Make Manual
- Pro Git（https://git-scm.com/book）
本阶段刻意不展开 IDE 快捷键；目标是终端与脚本可迁移到任何 BSP 环境。