具体描述
《嵌入式Linux系统开发教程》结合大量实例,在基于ARM Cortex-A9四核处理器的硬件教学平台上,全面详细讲解了ARM处理器及在其上的嵌入式Linux系统开发。主要内容包含ARM处理器及常用指令介绍,Linux编程环境,交叉开发环境,U-Boot启动过程及移植,Linux内核配置、编译及移植,Linux启动过程,ARM的Linux设备树介绍,网卡驱动、SD/eMMC驱动、USB主机控制器驱动、LCD驱动的移植,根文件系统制作及镜像烧写,5.4.2版本的Qt移植等。移植相关的内容,不仅给出了移植的方法和步骤,更主要的是说明了为什么要这么做。
作者简介
华清远见嵌入式培训中心,是国内成立较早、规模较大的专业嵌入式培训机构。为满足快速增长的移动开发领域对Android等主流嵌入式操作系统研发人才的需求,华清远见在多年高端嵌入式专业培训和丰富的企业内训实施经验的基础上,于2004年正式成立华清远见3G学院,学院充分整合行业经验及专业领域的企业合作资源优势,打造出专业、科学的实训体系,帮助合作院校时刻紧跟行业用人需求的新趋势,引导毕业生在知识结构上更好地实现与企业真实需求的对接,从而有效提高其就业竞争优势,顺利进入专业研发领域。
目录信息
1.1嵌入式系统 2
1.2嵌入式操作系统 3
1.3嵌入式Linux历史 5
1.4嵌入式Linux开发环境 6
1.5嵌入式Linux系统开发要点 8
第2章ARM处理 9
2.1 ARM处理器简介 10
2.1.1 ARM公司简介 11
2.1.2 ARM处理器体系结构 12
2.1.3 Linux与ARM处理器 17
2.2 ARM指令集 18
2.2.1 ARM微处理器的指令集概述 18
2.2.2 ARM指令寻址方式 19
2.2.3 Thumb指令 21
2.2.4 Thumb-2指令 22
2.2.5 ThumbEE指令 22
2.3典型ARM处理器简介 22
2.3.1 Atmel AT91RM9200 22
2.3.2 Samsung S3C2410 23
2.3.3 TI OMAP5系列 25
2.3.4 Freescale i.Max6 26
2.3.5 Intel Xscale PXA系列 27
2.3.6 Cortex-A系列的Exynos4412 29
2.4华清远见 FS4412开发板 30
2.4.1 华清远见 FS4412开发板介绍 30
2.4.2 众多的开发板供应商 34
2.5习题 34
第3章Linux编程环境 35
3.1 Linux常用工具 36
3.1.1 Shell简介 36
3.1.2 常用的Shell命令 38
3.1.3 编写Shell脚本 46
3.1.4 正则表达式 50
3.1.5 程序编辑器 53
3.2 Makefile 57
3.2.1 GNU make 57
3.2.2 Makefile规则语法 59
3.2.3 Makefile文件中变量的使用 60
3.3二进制代码工具的使用 62
3.3.1 GNU Binutils工具介绍 62
3.3.2 Binutils工具软件使用 63
3.4 GCC编译器的使用 64
3.4.1 GCC编译器简介 64
3.4.2 GCC编译选项解析 66
3.5调试器GDB的使用技巧 70
3.5.1 GDB调试器介绍 70
3.5.2 GDB调试命令 71
3.6 Linux编程库 75
3.6.1 Linux编程库介绍 75
3.6.2 Linux系统调用 76
3.6.3 Linux线程库 78
3.7习题 81
第4章交叉开发环境 82
4.1交叉开发环境介绍 83
4.1.1 交叉开发概念模型 83
4.1.2 目标板与主机之间的连接 84
4.1.3 文件传输 86
4.1.4 网络文件系统 87
4.2安装交叉编译工具 87
4.2.1 获取交叉开发工具链 87
4.2.2 主机安装工具链 88
4.3主机开发环境配置 88
4.3.1 主机环境配置 88
4.3.2 串口控制台工具 89
4.3.3 TFTP服务 93
4.3.4 NFS服务 93
4.4启动目标板 95
4.4.1 系统引导过程 95
4.4.2 内核解压启动 96
4.4.3 挂接根文件系统 98
4.5应用程序的远程交叉调试 99
4.5.1 交叉调试的模型 99
4.5.2 交叉调试程序实例 100
4.6实例:FS4412嵌入式开发环境搭建 102
4.6.1 开发主机安装 102
4.6.2 联调测试 110
4.7习题 113
第5章Bootloader 114
5.1 Bootloader 简介 115
5.1.1 Bootloader介绍 115
5.1.2 Bootloader的启动 115
5.1.3 Bootloader的种类 118
5.2 U-Boot简介 120
5.2.1 U-Boot介绍 120
5.2.2 U-Boot的常用命令 120
5.2.3 U-Boot的环境变量 124
5.2.4 U-Boot源码结构 126
5.3 U-Boot源码分析 127
5.3.1 配置编译 127
5.3.2 U-Boot启动过程 132
5.3.3 U-Boot与内核的关系 136
5.4 U-Boot移植实例 138
5.4.1 收集移植相关资源 138
5.4.2 选择U-Boot 源码版本 139
5.4.3 u-Boot 配置编译 139
5.4.4 串口能输出信息 140
5.4.5 移植网卡实现Ping和TFTP的功能 145
5.5习题 151
第6章配置编译内核 153
6.1 Linux内核特点 154
6.1.1 Linux内核版本介绍 154
6.1.2 Linux内核特点 155
6.2配置编译内核源码 156
6.2.1 内核源码的下载方法和结构 157
6.2.2 内核配置系统 160
6.2.3 KbuildMakefiles 167
6.2.4 内核编译 178
6.2.5 内核编译结果 185
6.3内核配置选项 187
6.3.1 使用配置菜单 187
6.3.2 基本配置选项 189
6.3.3 驱动程序配置选项 191
6.4习题 192
第7章内核移植基础 193
7.1移植内核源码 194
7.1.1 移植的基本工作 194
7.1.2 移植后的工作 196
7.2 Linux设备树 197
7.2.1 Linux设备树的由来 197
7.2.2 Linux设备树的目的 197
7.2.3 Linux设备树的使用 199
7.3 Linux内核启动过程分析 206
7.3.1 内核启动流程介绍 206
7.3.2 内核启动加载程序 209
7.3.3 内核主体程序入口 215
7.3.4 Linux系统初始化 218
7.3.5 初始化驱动模型 224
7.3.6 挂载根文件系统 225
7.4习题 227
第8章内核移植实例 229
8.1基本内核移植 230
8.2网卡驱动移植 234
8.2.1 网卡原理图分析 234
8.2.2 网卡驱动移植 235
8.2.3 以NFS挂载根文件系统 237
8.3 SD/eMMC驱动移植 238
8.4 USB主机控制器驱动移植 240
8.5 LCD驱动移植 244
8.6习题 249
第9章内核调试技术 250
9.1内核调试方法 251
9.1.1 内核调试介绍 251
9.1.2 学会分析内核源程序 252
9.1.3 调试方法介绍 252
9.2内核打印函数 255
9.2.1 内核映像解压前的串口输出函数 255
9.2.2 内核映像解压后的串口输出函数 257
9.2.3 printk 258
9.3获取内核信息 263
9.3.1 系统请求键 263
9.3.2 通过/proc接口 264
9.3.3 通过/sys接口 265
9.4处理出错信息 268
9.4.1 oops信息 268
9.4.2 panic 269
9.4.3 通过ioctl方法 271
9.5内核源代码调试 272
9.6习题 275
第10章制作Linux根文件系统 276
10.1根文件系统目录结构 277
10.2 init系统初始化过程 280
10.2.1 inittab文件 281
10.2.2 System V init启动过程 284
10.2.3 Busyboxinit启动过程分析 285
10.3制作根文件系统 287
10.3.1 配置并编译Busybox 287
10.3.2 添加共享库文件和内核模块 289
10.3.3 添加其他目录和文件 290
10.4固化根文件系统 293
10.4.1 制作image格式的initrd根文件系统镜像 293
10.4.2 固化ext2格式的根文件系统 295
10.5习题 297
第11章Qt移植 299
11.1 Qt源码配置、编译及安装 300
11.2在根文件系统中添加Qt 309
11.3安装Qt集成开发环境 309
11.4添加ARM平台的构建环境 313
11.5编写并运行Qt测试程序 316
11.6习题 320
参考文献 322
附录习题答案 323
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书在技术内容的更新和前沿性的把握上做得尤为出色。作者不仅讲解了经典的嵌入式Linux开发技术,还积极融入了最新的技术趋势和发展方向。我非常惊喜地看到书中关于容器技术(如Docker)在嵌入式领域的应用,这在以往的同类书籍中很少见。作者通过生动的案例,展示了如何利用容器技术来简化嵌入式系统的部署、更新和管理,这对于现代嵌入式软件的开发模式具有重要的启示意义。此外,书中对物联网(IoT)相关技术的介绍,如MQTT协议、CoAP协议以及各种传感器数据的采集与处理,也让我看到了嵌入式Linux在物联网时代的广阔前景。我特别喜欢书中关于嵌入式Linux安全性的讨论,包括系统加固、安全启动以及敏感信息的保护等,这对于构建安全可靠的嵌入式产品至关重要。阅读这本书,感觉就像是在与时俱进,不断学习最新的技术知识,也让我对嵌入式Linux的未来发展充满了期待。它不仅是一本教程,更是一份关于嵌入式Linux技术发展趋势的洞察报告,为我指明了学习的方向和前进的道路。
这本书带给我的最大收获之一,是其对底层细节的深入挖掘。作者并没有满足于讲解如何调用API,而是深入到Linux内核的源代码层面,剖析了各个模块的工作原理。我特别关注了书中关于中断处理机制的讲解,作者详细阐述了中断的产生、中断向量表的构建、中断服务程序的编写以及中断上下文和进程上下文的区别,并结合实际硬件平台进行了详细的分析。这让我对嵌入式系统中至关重要的中断响应有了更清晰的认识。同样,在内存管理方面,书中对内核的内存分配机制、页表管理以及各种内存保护机制的讲解,也让我对嵌入式系统中的资源管理有了更深刻的理解。我之前一直对DMA(直接内存访问)感到困惑,但通过本书的讲解,特别是结合具体的硬件示例,我终于理解了DMA的工作原理以及如何在驱动程序中有效地利用它来提高系统性能。这本书就像一把精密的解剖刀,将嵌入式Linux系统的各个组成部分都一一剖开,展示其内在的运行机制。对于那些渴望深入理解系统底层原理的开发者来说,这本书无疑是一份宝贵的财富。它不仅能帮助你解决眼前的问题,更能为你未来的深入研究打下坚实的基础。
这本书的结构设计堪称完美,每个章节的衔接都极为流畅自然,如同打磨过的玉石,触感温润,过渡自然。作者在讲解概念时,总是先给出宏观的框架,然后逐步深入到细节,使得读者能够清晰地把握知识的全貌,而不至于迷失在具体的实现细节中。例如,在讲解Linux内核的启动过程时,作者先从整体流程入手,概括了各个阶段的作用,然后再逐一深入到汇编代码、C语言初始化函数以及各个子系统的初始化。这种由浅入深、由宏观到微观的讲解方式,极大地降低了学习的难度,让我这种初学者也能轻松理解那些看似高深莫测的内核机制。此外,书中还穿插了大量实用的调试技巧和方法,这对于嵌入式开发而言至关重要。从printf调试到GDB远程调试,再到使用逻辑分析仪和示波器进行硬件层面的排查,作者都进行了详尽的介绍和演示。我尤其喜欢书中关于内核bug定位的案例分析,那些真实场景下的问题和解决思路,让我学到了很多在学校里学不到的实践经验。这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,在我遇到困难时,总能及时给予我指导和帮助。它不仅教会了我“做什么”,更重要的是教会了我“如何去做”,以及“为什么这么做”。阅读这本书的过程,与其说是在学习知识,不如说是在进行一场思维的洗礼,让我对问题有更深刻的理解,对解决问题有更有效的方法。
我不得不说,这本书对于解决实际开发中的痛点提供了极具价值的方案。作者在书中分享了许多经过实战检验的开发经验和技巧,这些都是从实际项目中提炼出来的宝贵财富。例如,书中关于如何优化嵌入式Linux系统的启动速度的章节,提供了一系列行之有效的优化方法,从引导加载程序到内核配置,再到根文件系统的构建,都给出了具体的指导。这对我之前在项目中遇到的启动时间长的问题,提供了极大的帮助。此外,书中关于功耗管理和性能优化的章节,也给我留下了深刻的印象。作者详细讲解了如何通过内核参数调整、硬件功耗控制以及软件优化等手段,来降低嵌入式设备的功耗,并提高系统的运行效率。这些内容对于开发电池供电的嵌入式设备尤为重要。我特别欣赏书中关于多线程和多进程并发编程的讲解,以及如何利用Linux内核提供的各种同步机制来保证程序的正确性和稳定性。这本书不仅仅是知识的传授,更是经验的分享,它教会我如何像一个经验丰富的工程师一样去思考和解决问题,让我能够更高效、更稳定地完成嵌入式开发任务。
这本书的章节组织方式极富创新性,它打破了传统技术书籍的线性结构,而是采用了一种模块化、相互关联的编排方式。作者将嵌入式Linux系统的开发过程分解成若干个相互独立的模块,但又强调了它们之间的联系和依赖关系。例如,在讲解设备驱动开发时,作者并没有将其孤立出来,而是将其与内核模块化、文件系统接口以及用户空间应用程序开发紧密联系起来。这种非线性的结构,使得读者可以根据自己的兴趣和需求,选择性地阅读感兴趣的部分,同时又能理解不同模块之间的协同工作。我尤其欣赏书中关于“按需学习”的设计理念,它鼓励读者在遇到实际问题时,再去查找相关的章节,这种主动的学习方式,能够更好地将知识内化。书中还提供了大量的参考资料和外部链接,为读者提供了进一步深入学习的途径。我通过本书的引导,不仅掌握了嵌入式Linux开发的技能,更重要的是学会了一种灵活的学习方法,能够根据实际需求,高效地获取和运用知识。
我必须指出,这本书在细节的打磨上达到了令人发指的地步。作者在每一个技术点上都力求做到极致,无论是代码的编写风格,还是配置文件的参数设置,都经过了精心推敲。书中提供的所有代码示例,都经过了反复的测试和优化,保证了其稳定性和高效性。我尤其惊叹于作者在处理边界条件和异常情况时所展现出的细致。在讲解文件系统时,作者详细讨论了文件系统损坏后的修复方法;在讲解网络通信时,作者深入分析了各种网络错误的处理机制。这些看似微不足道的细节,往往是在实际开发中能够决定项目成败的关键。本书中的每一个图表,每一个公式,都标注得清清楚楚,无懈可击。阅读这本书,就如同在接受一位经验极其丰富的“老工匠”的指导,他不仅告诉你“怎么做”,更会告诉你“为什么这么做”,以及“这样做有什么好处和潜在的风险”。这种对细节的极致追求,让我深刻体会到了“工匠精神”在技术开发中的重要性,也让我对嵌入式Linux系统的理解上升到了一个全新的高度。
我必须强调,这本书在理论深度和实践广度上都达到了一个令人印象深刻的平衡。它并没有简单地堆砌枯燥的理论,而是将理论知识与实际工程开发紧密结合。书中大量的实战项目,从简单的GPIO控制到复杂的网络通信,每一个项目都精心设计,紧贴实际应用场景。我特别喜欢书中关于RTOS(实时操作系统)在嵌入式Linux中的应用讲解,这部分内容在很多同类书籍中都鲜有提及,但作者却用清晰的逻辑和生动的案例,将RTOS的核心概念、调度机制以及与Linux内核的集成方式都讲解得淋漓尽致。通过书中提供的代码和实验,我不仅掌握了RTOS的基本操作,更能理解如何在Linux环境下构建实时性要求更高的嵌入式系统。此外,书中对文件系统的讲解也让我受益匪浅。从文件系统的基本原理到各种文件系统的特性(如ext4, UBIFS, JFFS2等),再到如何构建自己的根文件系统,作者都进行了系统性的介绍。我尤其欣赏书中关于BusyBox的使用讲解,这对于构建精简的嵌入式Linux系统而言,是一个非常实用的工具。通过学习本书,我不仅掌握了扎实的嵌入式Linux开发技能,更重要的是培养了良好的工程实践能力,学会了如何从需求出发,设计、开发、调试并最终实现一个完整的嵌入式系统。
这本书的内容简直让我惊叹不已,作者在嵌入式Linux系统开发的各个环节都展现了深厚的功底和严谨的逻辑。从最初的开发环境搭建,到内核的编译与配置,再到文件系统的构建,每一个步骤都讲解得细致入微,仿佛手把手地教导读者。我特别欣赏书中关于交叉编译工具链的讲解,这对于初学者来说往往是一个巨大的门槛,但作者用通俗易懂的语言和丰富的实例,将复杂的概念一一剖析,让我茅塞顿开。更让我惊喜的是,书中并没有停留在基础知识层面,而是深入到设备驱动程序的开发。无论是字符设备、块设备还是网络设备,作者都详细阐述了其工作原理和编程方法,并提供了大量的实战代码示例。这些示例不仅可以直接拿来参考,更能帮助我理解原理,举一反三。我尤其喜欢书中关于U-Boot引导加载程序的讲解,这个部分通常是嵌入式开发中比较晦涩难懂的部分,但作者通过层层递进的方式,将U-Boot的启动流程、配置选项以及如何进行二次开发都讲解得非常清楚。通过阅读本书,我感觉自己对嵌入式Linux系统的理解上了一个全新的台阶,从一个懵懂的初学者,逐渐成长为一个能够独立进行嵌入式Linux系统开发的人。这本书是我嵌入式开发之路上一盏明亮的指路灯,让我少走了许多弯路,也让我对未来的学习和工作充满了信心。我强烈推荐所有对嵌入式Linux开发感兴趣的朋友们阅读这本书,相信你们也一定会从中获益匪浅。
这本书的魅力在于其强大的“举一反三”的能力。作者不仅仅是在教授具体的指令和API,更是在传递一种解决问题的思维方式和设计理念。在讲解某个技术点时,作者往往会从多个角度进行分析,并提供不同的实现方案,让读者能够理解其优缺点,并根据实际情况做出最佳选择。例如,在讲解进程间通信(IPC)时,作者详细介绍了管道、消息队列、共享内存、信号量等多种IPC机制,并分析了它们在不同场景下的适用性。这让我不再局限于某一种特定的IPC方法,而是能够根据项目的需求,灵活地选择最合适的通信方式。书中还穿插了大量的“设计模式”和“最佳实践”,这些都是作者在长期开发实践中总结出来的宝贵经验,能够帮助我避免走弯路,提高开发效率。阅读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习一项技术,更是在学习一种“工程师的思维”,一种能够独立分析问题、设计方案、并最终解决问题的能力。它让我从一个被动的学习者,变成了一个主动的思考者,为我未来的职业发展打下了坚实的基础。
这本书的语言风格非常独特,通俗易懂,又带着几分幽默感,让我在阅读过程中始终保持着轻松愉悦的心情。作者善于运用形象的比喻和生动的例子来解释复杂的概念,使得原本枯燥的技术知识变得生动有趣。我尤其喜欢书中关于“黑魔法”的类比,来形容那些底层操作和硬件交互的神秘之处,这让我对那些复杂的底层原理产生了浓厚的兴趣,并愿意去深入探索。作者在讲解时,并没有一味地追求技术术语的堆砌,而是用平实的语言,将工程师们在实际开发中经常会遇到的问题和困惑,一一呈现在读者面前,并给出清晰的解决方案。这种接地气的风格,让我觉得作者就像一个坐在我身边的经验丰富的技术伙伴,随时随地为我提供帮助。书中的图示和流程图也设计得非常精美,清晰地展示了复杂的系统架构和数据流,帮助我更好地理解抽象的概念。阅读这本书,与其说是在学习,不如说是在享受一场技术盛宴,让我对嵌入式Linux开发充满了热情和乐趣,也让我看到了技术本身的魅力所在。
真的辣鸡。。。别看这本书,浪费时间
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