零基礎(chǔ)學(xué)嵌入式Linux C編程

前言

嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)在最熱門的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域之一，嵌入式Linux是應(yīng)用最廣泛的嵌入式操作系統(tǒng)之一，Linux已經(jīng)廣泛應(yīng)用于政府、軍隊(duì)、金融等行業(yè)中。C語言作為一種當(dāng)前使用非常廣泛的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，具有簡(jiǎn)單易用、跨平臺(tái)、可移植性好的特點(diǎn)。Linux的內(nèi)核就是使用C語言開發(fā)的，它在Linux編程開發(fā)中具有重要的作用。本書從嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)概念講起，介紹在Linux系統(tǒng)中使用C語言編程的有關(guān)知識(shí)，通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可以快速學(xué)會(huì)Linux下C語言編程，掌握其中的編程方法和技巧，從而實(shí)現(xiàn)Linux環(huán)境下C語言編程的入門和提高。本書特點(diǎn)本書主要有以下特點(diǎn)。1.內(nèi)容細(xì)致，結(jié)構(gòu)合理本書從嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)開始，按照嵌入式Linux C語言從入門到提高到應(yīng)用的順序進(jìn)行講解，循序漸進(jìn)，是從事嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的一本難得的培訓(xùn)教材和參考資料。2.內(nèi)容深人淺出，易讀易學(xué)  遵循了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程的一般規(guī)律，通過本書的學(xué)習(xí)，讀者能夠快速地學(xué)會(huì)Linux下C語言編程，掌握其中的方法和編程技巧，并能從一開始就養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，以便于讀者低起點(diǎn)、高效率地掌握Linux環(huán)境下的編程知識(shí)。 3.技術(shù)全面，內(nèi)容充實(shí)  本書所講的內(nèi)容在保證實(shí)用的前提下，詳細(xì)介紹了嵌入式Linux  C語言各個(gè)方面的知識(shí)，包括C語言、Vi、GDB、GCC、Emacs、Linux環(huán)境下GUI開發(fā)、嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)、文件操作、進(jìn)程控制、線程控制等相關(guān)知識(shí)。4.實(shí)例豐富，注重實(shí)戰(zhàn)  本書精選了若干個(gè)典型實(shí)例，通過這些實(shí)踐和應(yīng)用環(huán)節(jié)，讓讀者真實(shí)地進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作，給讀者以更大的學(xué)習(xí)與發(fā)揮空間。5.代碼完整，講解詳盡  書中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有相應(yīng)的實(shí)例代碼，并對(duì)關(guān)鍵的代碼部分進(jìn)行了注釋說明。每段代碼的后面都有詳細(xì)的分析，并給出了代碼的運(yùn)行結(jié)果。讀者可以參照運(yùn)行結(jié)果閱讀源程序，以便于加深理解。

內(nèi)容概要

本書分為4篇，共20章，主要內(nèi)容包括：嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，Linux環(huán)境下c語言的開發(fā)，構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，Linux下C編程基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)、運(yùn)算符和表達(dá)式，數(shù)據(jù)的輸入和輸出，基本語句，數(shù)組，函數(shù)、編譯預(yù)處理，動(dòng)態(tài)內(nèi)存的堆與棧，指針、回調(diào)函數(shù)、結(jié)構(gòu)體與共同體，Linux C語言嵌入?yún)R編語言與移植性問題，嵌入式Linux環(huán)境下GUI開發(fā)技術(shù)，嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)，Linux文件操作，進(jìn)程控制，線程控制，嵌入式網(wǎng)絡(luò)防御體系設(shè)計(jì)實(shí)例，ARM Linux視頻采集與傳輸實(shí)例，ARM Linux指紋識(shí)別實(shí)例等。    全書重點(diǎn)突出，層次分明，注重知識(shí)的系統(tǒng)性、針對(duì)性和先進(jìn)性；注重理論聯(lián)系實(shí)踐，培養(yǎng)工程應(yīng)用能力。本書不僅介紹詳細(xì)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，還提供大量的開發(fā)案例作參考，可讀性和實(shí)用性強(qiáng)。適合沒有或者缺乏嵌入式Linux程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者作為嵌入式Linux C語言開發(fā)的自學(xué)教材，同時(shí)也適合已掌握C語言基礎(chǔ)編程技術(shù)，需要提高嵌入式c語言編程實(shí)踐能力，以及對(duì)嵌入式Linux編程感興趣的程序員閱讀。    本書的配套光盤給出了書中的實(shí)例文件、開發(fā)過程的操作錄像文件、常用元器件及芯片等豐富的拓展資源，極大地方便了讀者自學(xué)，動(dòng)手實(shí)踐。

書籍目錄

前言第一篇　開發(fā)基礎(chǔ)　第1章　嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)　　1.1　嵌入式系統(tǒng)概述　　　1.1.1　嵌入式系統(tǒng)的定義　　　1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)　　　1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史　　　1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域　　　1.1.5　嵌入式系統(tǒng)與PC之間的區(qū)別　　1.2　嵌入式系統(tǒng)的組成　　1.3　典型的嵌入式操作系統(tǒng)　　1.4　ARM處理器平臺(tái)介紹　　1.5　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)　　1.6　嵌入式Linux軟件設(shè)計(jì)　　　1.6.1　嵌入式Linux軟件需求分析　　　1.6.2　嵌入式Linux軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)　　1.7　實(shí)踐拓展　　1.8　思考與練習(xí)　第2章　Linux環(huán)境下C語言的開發(fā)　　2.1　C語言簡(jiǎn)單回顧　　2.2　Linux下的c語言開發(fā)環(huán)境　　2.3　嵌入式Linux C語言的開發(fā)　　2.4　Linux系統(tǒng)　　　2.4.1　Linux的安裝、啟動(dòng)與關(guān)閉　　　2.4.2　Linux的基本使用　　　2.4.3　Linux的常用命令　　2.5　嵌入式Linux中程序的運(yùn)行原理　　2.6　實(shí)踐拓展　　2.7　思考與練習(xí)　第3章　構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境　　3.1　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建　　3.2　移植U-Boot　　　3.2.1　BootLoader概述　　　3.2.2　U-Boot分析與移植　　3.3　嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核編譯　　　3.3.1　內(nèi)核的配置　　　3.3.2　內(nèi)核編譯的過程　　3.4　內(nèi)核的移植　　3.5　實(shí)踐拓展　　3.6　思考與練習(xí)第二篇　基礎(chǔ)編程　第4章　Linux下C編程基礎(chǔ)　　4.1　嵌入式Linux C語言編程概述　　……第5章　數(shù)據(jù)、運(yùn)算符和表達(dá)式第6章　數(shù)據(jù)的輸入和輸出第7章　基本語句第8章　數(shù)組第9章　函數(shù)、編譯預(yù)處理第10章　動(dòng)態(tài)內(nèi)存的堆與棧第11章　指針、回調(diào)函數(shù)、結(jié)構(gòu)體與共同體第12章　Linux C語言嵌入?yún)R編語言與移植性問題第三篇　高級(jí)編程第13章　嵌入式Linux環(huán)境下GUI開發(fā)技術(shù)第14章　嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)第15章　Linux文件操作第16章　進(jìn)程第17章　線程控制第四篇　綜合實(shí)例第18章　嵌入式網(wǎng)絡(luò)防御體系設(shè)計(jì)第19章　ARM Linux視頻采集與傳輸?shù)?0章　ARM Linux指紋識(shí)別附錄A　嵌入式Linux函數(shù)索引附錄B　Linux Shell常用命令索引參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史嵌入式系統(tǒng)于20世紀(jì)70年代起源于微型機(jī)時(shí)代，近幾年網(wǎng)絡(luò)、通信和多媒體技術(shù)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開辟了廣闊的天地。嵌入式系統(tǒng)經(jīng)過獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代，至今已經(jīng)有30多年的歷史了，伴隨著硬件和軟件的交替發(fā)展，嵌入式技術(shù)的發(fā)展可以劃分為以下幾個(gè)階段。1.始于微型機(jī)時(shí)代的嵌入式應(yīng)用.數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生于1946年，在其后漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)始終是供養(yǎng)在特殊的機(jī)房中，實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算的大型昂貴設(shè)備。直到20世紀(jì)70年代微處理器的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)才有了歷史性的變化。1971年11月Intel公司成功地把算術(shù)運(yùn)算器和控制器電路集成在一起，推出第一款微處理器Inte14004。以微處理器為核心的微型計(jì)算機(jī)具有體積小、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、使用方便、性能價(jià)格比高等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其迅速走出機(jī)房、獲得廣泛的應(yīng)用。微型機(jī)表現(xiàn)出的智能化水平引起了控制專業(yè)人士的興趣，要求將微型機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的智能化控制。以微處理器為核心的系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。這樣一來，計(jì)算機(jī)便失去了原來的形態(tài)與通用的計(jì)算機(jī)功能。為了區(qū)別于原有的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，把嵌入到對(duì)象體系中、實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化控制的計(jì)算機(jī)稱作嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機(jī)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中去，這些是理解嵌入式系統(tǒng)的基本出發(fā)點(diǎn)。2.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大分支由于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要嵌入到對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)的是對(duì)象的智能化控制，因此，它有著與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完全不同的技術(shù)要求與技術(shù)發(fā)展方向。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求是高速、海量的數(shù)值計(jì)算；技術(shù)發(fā)展方向是總線速度的無限提升，存儲(chǔ)容量的無限擴(kuò)大。而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求則是對(duì)象的智能化控制能力；技術(shù)發(fā)展方向是與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。早期，人們將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改裝，在大型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用。

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