嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)教程

前言

在社會日益信息化的今天，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)全面滲透到日常生活中。應(yīng)用嵌人式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品隨處可見，如人們平常使用的手機(jī)、攝像機(jī)、醫(yī)療儀器、汽車。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，每個家庭平均擁有255個嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛進(jìn)入到工業(yè)、軍事、宇宙、通信、運(yùn)輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。ARM作為一種32位的高性能、低成本的嵌入式RISC處理器，已得到廣泛的應(yīng)用。2007年，全球半導(dǎo)體IP市場規(guī)模約為19億美元，英國的ARM依然位居行業(yè)老大的地位，其營業(yè)收入約占全行業(yè)的四分之一。目前ARM9處理器仍然占據(jù)了高端嵌入式產(chǎn)品市場的很大份額。隨著摩托羅拉手機(jī)A760、IBM智能型手表WatchPad、夏普PDA Zaurus等一款款高性能“智能數(shù)碼產(chǎn)品”的出現(xiàn)，以及Motolola、三星、MontaVista、飛利浦、Nokia、IBM、SUN等眾多國際頂級巨頭的加入，嵌入式Linux的隊伍越來越龐大了。目前，國外不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和知名公司，都加入了嵌入式Linux的開發(fā)工作，成熟的嵌入式Linux產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。2004年全球嵌入式Linux市場規(guī)模已達(dá)9150萬美元，2005年有1.336億美元，2006年有1653億美元，2007年更至2.011億美元，每年平均以30％的成長率穩(wěn)定挖掘科技商機(jī)。本書以ARM920T S3C2410處理器為硬件平臺，以嵌入式Linux為軟件平臺，介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主要環(huán)節(jié)。本書重點(diǎn)講解了嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)的基本概念和核心理論，同時結(jié)合大量代碼實(shí)例幫助讀者理解和應(yīng)用相關(guān)的概念和理論。突出理論重點(diǎn)，重視實(shí)踐應(yīng)用是貫穿本書的理念。本書沒有深入講解C語言基礎(chǔ)、Linux的安裝／使用／操作命令等基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)的基本理論、單片機(jī)與微機(jī)接口原理等基礎(chǔ)知識。因此，在學(xué)習(xí)本書之前，建議讀者最好掌握這些基礎(chǔ)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

　　本書重點(diǎn)介紹嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)的基本概念和核心理論。全書分為3大部分，包括嵌入式Linux開發(fā)基礎(chǔ)知識、嵌入式Linux C編程知識和嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)知識。本書在講解中給出了翔實(shí)的實(shí)例，并在部分章節(jié)的后面詳細(xì)設(shè)計并分析了貼近實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｓ嬎銠C(jī)類、電子類、電氣類、控制類專業(yè)高年級本科生、研究生學(xué)習(xí)嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)的教材，也可供希望轉(zhuǎn)入嵌入式領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)  1.1 嵌入式系統(tǒng)概述    1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念    1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    1.1.3 幾種常用的嵌入式操作系統(tǒng)    1.1.4 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢  1.2 ARM處理器硬件開發(fā)平臺    1.2.1 嵌入式處理器簡介    1.2.2 ARM處理器簡介    1.2.3 S3C2410處理器介紹   1.3 嵌入式軟件開發(fā)流程     1.3.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)概述     1.3.2 嵌入式軟件開發(fā)概述   1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用JTAG燒寫NAND Flash   小結(jié)   思考與練習(xí) 第2章 嵌入式Linux C語言程序開發(fā)工具  2.1 嵌入式Linux下C語言概述   2.2 編輯器vim    2.2.1 vim的基本模式     2.2.2 vim的基本操作   2.3 編譯器gcc     2.3.1 gcc的簡介     2.3.2 gcc的編譯流程     2.3.3 gcc的常用編譯選項   2.4 調(diào)試器GDB     2.4.1 gdb使用流程     2.4.2 gdb基本命令     2.4.3 gdbserver遠(yuǎn)程調(diào)試   2.5 make工程管理器     2.5.1 makefile基本結(jié)構(gòu)     2.5.2 makefile變量     2.5.3 makefile規(guī)則     2.5.4 make管理器的使用   2.6 autotools     2.6.1 autotools使用流程     2.6.2 使用autotools所生成的makefile  2.7 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容     2.7.1 vim使用練習(xí)     2.7.2 用gdb調(diào)試程序的bug     2.7.3 編寫包含多文件的makefile     2.7.4 使用autotools生成包含多文件的makefile   小結(jié)   思考與練習(xí) 第3章 嵌入式Linux C語言基礎(chǔ)   3.1 預(yù)處理     3.1.1 預(yù)定義     3.1.2 文件包含     3.1.3 條件編譯   3.2 C語言中的內(nèi)存分配     3.2.1 C語言程序所占內(nèi)存分類     3.2.2 堆和棧的區(qū)別   3.3 程序的可移植性考慮     3.3.1 字長和數(shù)據(jù)類型     3.3.2 數(shù)據(jù)對齊     3.3.3 字節(jié)順序   3.4 C和匯編的接口     3.4.1 內(nèi)嵌匯編的語法     3.4.2 編譯器優(yōu)化介紹     3.4.3 C語言關(guān)鍵字volatile    3.4.4 memory描述符   3.5 ARM Linux內(nèi)核常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)     3.5.1 鏈表     3.5.2 樹、二叉樹、平衡樹     3.5.3 哈希表   小結(jié)   思考與練習(xí) 第4章 嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的搭建   4.1 構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境     4.1.1 嵌入式交叉編譯環(huán)境搭建     4.1.2 主機(jī)交叉開發(fā)環(huán)境配置   4.2 Bootloader     4.2.1 Bootloader的種類     4.2.2 U-Boot編譯與使用     4.2.3 U-Boot移植   4.3 Linux內(nèi)核與移植     4.3.1 Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)     4.3.2 Linux內(nèi)核配置與編譯    4.3.3 Linux內(nèi)核移植  4.4 嵌入式文件系統(tǒng)構(gòu)建  小結(jié)   思考與練習(xí)第5章 嵌入式Linux文件I/O編程 第6章 嵌入式Linux多任務(wù)編程第7章 嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程第8章 嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動編程第9章 Qt圖形編程第10章 綜合實(shí)例——視頻監(jiān)控系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)1.1 嵌入式系統(tǒng)概述1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念在社會日益信息化的今天，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)全面滲透到日常生活中。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品隨處可見，如日常使用的手機(jī)、攝像機(jī)、醫(yī)療儀器、汽車，乃至工業(yè)控制、航天、航空等設(shè)備都要用到嵌入式系統(tǒng)。在一些發(fā)達(dá)國家，平均每個家庭擁有255個嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已涉及工業(yè)、軍事、宇宙、通信、運(yùn)輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。在嵌入式系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)有一個被普遍接受的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。筆者認(rèn)為，將一套計算機(jī)控制系統(tǒng)嵌入到已具有某種完整的特定功能的（或者將會具備完整功能的）系統(tǒng)內(nèi)（例如各種機(jī)械設(shè)備），以實(shí)現(xiàn)對原有系統(tǒng)的計算機(jī)控制，此時將這個計算機(jī)控制系統(tǒng)叫做嵌入式系統(tǒng)。簡單地說，嵌入式系統(tǒng)就是被嵌入到電子設(shè)備中的專用計算系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通常由特定功能模塊和計算機(jī)控制模塊組成，主要由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用軟件等部分組成。它具有“嵌入性”、“專用性”與“計算機(jī)系統(tǒng)”的三個基本要素。嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。

編輯推薦

《嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)教程》以S3C2410為基礎(chǔ)，講解基本概念；結(jié)合豐富代碼實(shí)例，突出理論重點(diǎn)；精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，重視實(shí)踐應(yīng)用。在社會日益信息化的今天，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)全面滲透到日常生活中，各種應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品隨處可見。嵌入式Linux（Embedded Linux）是指對標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)過小型化裁剪處理之后，能夠固化在容量只有幾KB或者幾MB的存儲器芯片或者單片機(jī)中，是適合于特定嵌入式應(yīng)用場合的專用Linux操作系統(tǒng)。在目前已經(jīng)開發(fā)成功的嵌入式系統(tǒng)中，大約有一半使用的是嵌入式Linux。這與它自身的優(yōu)良特性是分不開的。華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院 是華清遠(yuǎn)見在6年高端嵌入式人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上傾力打造的“嵌入式領(lǐng)域就業(yè)優(yōu)勢倍增”項目，學(xué)院充分整合行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)優(yōu)勢，并借助自身豐富的合作企業(yè)資源及專業(yè)、科學(xué)的實(shí)訓(xùn)體系，幫助合作院校時刻緊跟嵌入式行業(yè)用人需求的最新趨勢。引導(dǎo)畢業(yè)生在知識結(jié)構(gòu)上更好地實(shí)現(xiàn)與企業(yè)真實(shí)需求的對接。從而有效提高其就業(yè)競爭優(yōu)勢，順利進(jìn)入嵌入式專業(yè)領(lǐng)域。華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院將繼續(xù)專注于為更多希望從事嵌入式行業(yè)工作。但又缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的人員提供更專業(yè)的嵌入式實(shí)訓(xùn)課程，培養(yǎng)出更多合格的嵌入式人才，以促進(jìn)行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院官方網(wǎng)站為：WWW.embedu.org。

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