Каким набором навыков должен обладать программист низкого уровня?

Конкретные понятия, такие как

1. Endianness (это ссылка на старую, но хорошую статью в linuxjournal)
2. Эффективное использование многопоточных архитектур (сайт Embedded в целом хорош)
3. Отладка встроенных и многопоточные системы
4. Понимать, учиться и следовать хорошим методам программирования (ссылка очень старая, а суть очень общее и субъективное, но подумайте об этом)
5. Другое (эта страница IBM о встраиваемых системах Linux суммирует большинство другие моменты, которые я хочу сделать)
6. И еще одно — никогда не недооценивайте тестирование! или, планирование тестовых случаев!!

Используйте справочные ссылки, которые я даю в качестве понятий.

Я вижу здесь много высокоуровневых ответов операционной системы, но вы конкретно сказали низкоуровневый.

Некоторые разрозненные мысли:

• Дизайн для теста. Когда вы работаете над проблемой, меняйте только одну вещь за раз за тест.
• Вам нужно разбираться в шинах и интерфейсах, spi, i2c, usb, ethernet и т. д. Интерфейс номер один, сегодня, вчера и завтра, uart, последовательный.
• Шаги, связанные с программированием вспышки.
• Уловки, чтобы избежать превращения продукта в кирпич.
• Загрузчики в целом.
• Разбивка вышеперечисленных интерфейсов на различных семействах деталей (разные поставщики чипов имеют разные представления о выводах ввода-вывода, подтягиваниях, управлении направлением и т. д.).
• Плата и чип подняты, вы, конечно, никогда не захотите загружать многие десятки тысяч строк кода программы при первом включении (представьте, что светодиод горит, светодиод выключается).
• Как отладить продукт, не используя слишком много тестового оборудования (логические анализаторы и осциллографы), в то же время вы должны научиться использовать осциллограф для отладки, вы гораздо более ценны, если вам НЕ НУЖНО иметь техника или инженера в лаборатории с тобой.
• Как бы вы перепрограммировали устройство в полевых условиях? Что бы вы сделали, чтобы свести к минимуму человеческий фактор, позволяя пользователю модернизировать устройство в полевых условиях? Помните также о понижении рейтинга поля.
• Что бы вы сделали, чтобы воспрепятствовать взлому (двоичные файлы и т. д.).
• Эффективное использование флэш-памяти/ПЗУ (не изнашивайте один банк или секцию, распределяйте износ вокруг или смотрите, делает ли флэш-память это за вас).
• Как и когда использовать сторожевой таймер.
• Конечные автоматы, очень полезные с байтовыми потоками (последовательными и ethernet), разрабатывают структуры пакетов, которые хорошо передаются и адаптированы к конечному автомату, и которые имеют заголовок и контрольную сумму или другую структуру, которая гарантирует, что вы не интерпретируете частичные пакеты или случайные данные как хороший пакет.

Я бы изучил электронику настоящих чипов. Узнайте, как они работают внутри (например, архитектура), интерфейс с периферийными устройствами, электрические и временные характеристики и т. д.

По сути, прочитайте лист данных от начала до конца несколько раз и изучите все, что вы раньше не видели / не использовали.

Кстати, с какими чипами вы работаете?

Подобно тому, что сказал Брайан, узнайте, как создавать модульные тесты и автоматические сборки.

Эти навыки хороши для инженеров-программистов всех уровней. Они помогут улучшить качество вашего кода, а также облегчат рефакторинг и улучшение кодовой базы.

Если вы еще этого не сделали, я думаю, что каждый инженер-программист должен прочитать The Pragmatic Programmer and Code Complete. Я знаю, что они не относятся к низкоуровневому программированию, но содержат большой объем знаний, применимых ко всем поддисциплинам.

Имея большое знакомство с указателями, проверки этих языков мало что делают (типа переполнения буфера и тому подобное), цифровая электроника. Внутреннее устройство операционных систем также может помочь.

Узнайте, как материал представлен внутри, особенно готовые структуры данных (предположим, что вы не будете создавать свою собственную).

Прежде всего, много практиковаться. Выполнение этого приносит вам гораздо больше, чем просто чтение об этом;)

• битовые операции
• архитектура процессора (кеши и т. д.)
• wcet анализ
• планирование

Изменить: я забыл упомянуть о разработке на основе моделей. Сегодня алгоритмы управления часто реализуются в виде некоего автомата, из которого потом генерируется код на Си. Коммерчески доступные инструменты, например, MATLAB/Simulink, ASCET или SCADE.

Приобретите копию книги MISRA-C. Первоначально он был написан представителями автомобильной промышленности и пытается сделать программное обеспечение, написанное на C, более надежным, применяя ряд (довольно большое количество!) правил и руководств.

Затем купите PC-Lint (или другой инструмент статического анализа), чтобы проверить свой код на MISRA и другие правила.

Они особенно важны для низкоуровневого и встроенного C, так как вместе они имеют дело с причинами множества ошибок в таком программном обеспечении, такими как проблемы, связанные с указателями, утечками памяти, преобразованием целых чисел (об этом есть целая глава в книга MISRA), порядок следования байтов и неопределенное поведение.

Хороший вопрос. Кое-что не упомянуто...

Изучите различные варианты достижения низкоуровневой многозадачности. От базовых циклических (не вытесняющих) планировщиков с отсчетами времени от аппаратного таймера до вытесняющей RTOS. Узнайте, почему вам может понадобиться RTOS, а может и нет. Если вы используете RTOS, знайте, что новички с опытом работы на ПК, вероятно, хотят создавать слишком много задач.

Получение информации о внутренних компонентах для отладки может оказаться непростой задачей. Обычно там нет экрана, поэтому не нужно вбрасывать вызовы «printf» куда угодно. Эмулятор или интерфейс JTAG идеально подходят — вы можете устанавливать точки останова и выполнять свою программу пошагово (при условии, что остановка микропроцессора не сводит аппаратное обеспечение с ума, как если бы рука робота вращалась на полной скорости!). Если эмулятор/JTAG недоступен, узнайте, как использовать запасной последовательный порт (или, возможно, даже разбить контакт, чтобы сделать последовательный порт) для канала отладки с помощью некоторых простых команд памяти.