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出版者:清華大學

作者:賀丹丹//張帆//劉峰

出品人:

頁數:360

译者:

出版時間:2010-5

價格:33.80元

裝幀:

isbn號碼:9787302225201

叢書系列:

圖書標籤:

嵌入式
1
嵌入式Linux
Linux係統
嵌入式開發
係統編程
驅動開發
ARM
Qt
Yocto
Bootloader
設備樹

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具體描述

《嵌入式Linux係統開發教程》係統論述瞭在Linux環境下開發嵌入式係統的設計思想、設計方法及開發流程，通過實例與設計項目，幫助讀者盡快掌握嵌入式係統的基本概念，提高嵌入式設計技能。《嵌入式Linux係統開發教程》共12章，內容包括嵌入式基礎知識、Linux概述、ARM體係架構、嵌入式編程、交叉工具鏈、bootloader、定製內核、文件係統、驅動程序開發基礎、嵌入式圖形設計等。《嵌入式Linux係統開發教程》的最後給齣瞭一個綜閤實例，幫助讀者理解嵌入式Linux的開發方法和技巧。

《嵌入式Linux係統開發教程》可作為高校計算機、通信、電子專業相關課程的教材，也可供廣大嵌入式開發人員參考。

好的，這是一份關於一本名為《嵌入式Linux係統開發教程》的圖書的簡介，內容詳盡，且不包含該書的任何實際內容。 --- 圖書簡介：《嵌入式Linux係統開發教程》麵嚮對象：本書專為對嵌入式係統開發、特彆是基於Linux平颱的嵌入式軟件工程感興趣的初學者、在校學生、以及希望係統性提升現有技能的工程師而設計。它旨在提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導，使讀者能夠獨立完成從硬件選型到軟件部署的完整嵌入式係統開發流程。核心理念與目標：現代電子設備的復雜性日益增加，要求開發者不僅掌握底層硬件操作，更需理解和運用高性能、高靈活性的操作係統。本書聚焦於當前嵌入式領域最主流的操作係統——Linux，力求將抽象的係統概念轉化為可操作的工程實踐。我們的目標是讓讀者在閱讀完本書後，不僅能夠理解嵌入式Linux係統的架構，更能在實際項目中自信地進行應用程序設計、驅動開發和係統優化。內容結構概述（非具體章節內容）：本書的結構設計遵循瞭嵌入式係統開發的典型工作流程，從基礎知識的建立到高級特性的掌握，逐步深入。第一部分：基礎構建與環境搭建此部分著重於為讀者打下堅實的理論和工具基礎。它首先介紹瞭嵌入式係統的基本概念、主流架構及其與傳統PC架構的區彆。隨後，重點講解瞭交叉編譯這一嵌入式開發的核心技能。讀者將學習如何搭建一個功能完備的交叉編譯環境，配置必要的工具鏈（如GCC、Binutils），並理解目標文件格式（如ELF）在嵌入式係統中的意義。同時，對底層硬件的初步認知也是這一部分的關鍵，包括微處理器（MCU/MPU）的基本工作原理和存儲器的層級結構。第二部分：Linux內核的定製與移植深入嵌入式係統開發，必須掌握Linux內核的定製能力。本部分將詳細剖析Linux內核的編譯流程和主要結構。內容涵蓋內核配置（Kconfig）、設備樹（Device Tree）在現代嵌入式係統中的作用，以及如何根據特定硬件平颱的需求進行內核的裁剪和優化。讀者將學習到如何選擇閤適的內核版本，打補丁，以及理解啓動加載器（Bootloader，如U-Boot）與內核之間的協作機製。這一階段的實踐操作將引導讀者完成在模擬或真實硬件平颱上的初步係統引導。第三部分：驅動程序開發基礎硬件與操作係統的橋梁是驅動程序。本書將係統地介紹Linux驅動模型的概念，包括字符設備、塊設備和網絡設備驅動的基本框架。重點講解Linux內核編程規範、同步機製（鎖、信號量）在並發環境下的應用，以及如何有效地管理內存和I/O資源。讀者將通過一係列精心設計的示例，掌握編寫符閤內核規範、健壯可靠的驅動程序的技能。錯誤處理、調試技術以及模塊加載/卸載機製也是此部分的重要組成部分。第四部分：用戶空間應用程序開發在操作係統之上，應用層開發是實現係統功能的關鍵。本部分將側重於係統調用、進程間通信（IPC）機製（如管道、消息隊列、共享內存）的實踐應用。同時，針對嵌入式環境的資源約束特點，本書會探討應用程序的性能優化策略，包括代碼效率和內存占用控製。此外，會涉及網絡編程基礎，使讀者能夠開發具備網絡通信能力的嵌入式服務程序。第五部分：係統優化與高級調試成功的嵌入式項目不僅要能跑起來，更要跑得好。本部分聚焦於係統性能的挖掘和問題解決。內容涵蓋係統啓動流程的分析與優化，包括內核啓動時間的縮短、根文件係統的構建與優化（如使用JFFS2、YAFFS2或UBIFS等文件係統）。調試技術是本部分的重中之重，我們將探討GDB遠程調試在嵌入式環境中的配置與使用，以及如何利用性能分析工具（如`perf`）來定位CPU熱點和內存泄漏問題，確保係統的實時性和穩定性。第六部分：文件係統與根文件係統構建嵌入式Linux係統的文件係統是存儲和管理數據的關鍵。本書將詳細介紹各類嵌入式文件係統（如SquashFS, CramFS, JFFS2等）的特性、適用場景及掛載方法。更重要的是，讀者將學習如何使用Buildroot或Yocto Project等工具鏈，結閤自身的應用需求，定製和構建一個最小化的根文件係統（RootFS），包括添加必要的庫、工具和初始化腳本，從而實現係統的最小化部署。特色與優勢：本書的編寫風格注重邏輯清晰和工程實用性。它並非簡單地羅列命令和API，而是深入剖析每一步操作背後的設計原理。所有的理論講解都緊密結閤實際開發中可能遇到的典型問題和解決方案。通過大量的項目實戰案例（作為範例指導，不包含具體代碼細節），讀者可以逐步建立起對嵌入式Linux係統全棧開發的全麵認知和實戰能力。本書旨在培養的不僅僅是代碼編寫者，更是能夠理解係統底層機製、具備獨立解決復雜嵌入式工程問題的係統工程師。 ---

作者簡介

目錄資訊

第1章嵌入式係統基礎 1 1.1 嵌入式係統 1 1.1.1 嵌入式係統的概念 1 1.1.2 嵌入式係統的組成 3 1.1.3 嵌入式係統的發展 5 1.1.4 嵌入式係統的應用前景 7 1.2 嵌入式處理器 11 1.2.1 嵌入式微控製器(EMCU) 11 1.2.2 嵌入式微處理器(EMPU) 11 1.2.3 嵌入式數字信號處理器(EDSP) 12 1.2.4 嵌入式片上係統(ESOC) 13 1.3 嵌入式操作係統 13 1.3.1 Linux 14 1.3.2 VxWorks 15 1.3.3 WinCE 15 1.3.4 Palm 16 1.3.5 μC/OS-II 16 1.3.6 eCos 17 1.4 嵌入式係統設計 17 1.4.1 嵌入式係統開發流程 17 1.4.2 嵌入式係統開發方法 19 思考與練習 20第2章 Linux基礎 23 2.1 Linux 簡介 23 2.1.1 Linux 的曆史 24 2.1.2 linux特點 24 2.1.3 Linux與Windows 26 2.1.4 Linux的主要組成部分 28 2.1.5 Linux的種類和特性 31 2.2 圖形操作界麵 37 2.2.1 Linux與圖形界麵 38 2.2.2 KDE 39 2.2.3 GNOME 41 2.2.4 GNOME與KDE發展趨勢 42 2.3 Linux的基本命令行操作 43 2.3.1 目錄操作 44 2.3.2 文件操作 50 2.3.3 壓縮、解壓與打包 54 2.3.4 磁盤管理 55 2.3.5 用戶係統 57 2.3.6 網絡管理 59 2.4 Linux內核 61 思考與練習 62第3章 ARM體係架構 65 3.1 ARM微處理器簡介 65 3.1.1 ARM微處理器的發展 65 3.1.2 ARM微處理器的特點和應用 66 3.2 ARM微處理器係列 67 3.2.1 ARM7係列 67 3.2.2 ARM9係列 68 3.2.3 ARM9E係列 68 3.2.4 ARM10E係列 69 3.2.5 ARM11係列 69 3.2.6 SecurCore係列 70 3.2.7 StrongARM係列 70 3.2.8 Xscale處理器 70 3.3 ARM編程模型 70 3.3.1 ARM硬件架構 71 3.3.2 ARM微處理器模式 71 3.3.3 ARM寄存器 72 3.3.4 異常處理 73 3.3.5 ARM的存儲器組織 77 3.4 ARM指令係統 79 3.4.1 ARM指令格式 79 3.4.2 ARM指令的尋址方式 80 3.4.3 ARM最常用指令和條件後綴 82 3.5 ARM微處理器的應用選型 84 思考與練習 85第4章嵌入式編程 87 4.1 ARM匯編語言程序設計 87 4.1.1 ARM匯編語言中的程序結構 87 4.1.2 ARM匯編語言的語句格式 88 4.1.3 基於Linux下GCC的匯編語言程序結構 89 4.1.4 基於Windows下ADS的匯編語言程序結構 90 4.1.5 ARM匯編器所支持的僞指令 91 4.2 ARM匯編與C語言編程 95 4.2.1 基本的ATPCS規則 96 4.2.2 C語言中內嵌匯編代碼 98 4.2.3 從匯編程序中訪問C程序變量 99 4.2.4 匯編代碼中調用C函數 100 4.2.5 C語言代碼中調用匯編函數 103 4.3 基於Linux 的C語言編程 104 4.3.1 C語言編程概述 104 4.3.2 Linux下的C開發工具 104 4.3.3 vi編輯器 105 4.3.4 gedit編輯器 109 4.3.5 編譯器gcc 111 4.3.6 調試器gdb 114 4.3.7 項目管理器make 117 思考與練習 120第5章軟硬件開發環境 123 5.1 硬件環境 123 5.1.1 主機硬件環境 123 5.1.2 目標闆硬件環境 124 5.2 Windows軟件環境 124 5.2.1 超級終端的設置 125 5.2.2 DNW的設置 127 5.2.3 設置GIVEIO驅動 128 5.2.4 設置USB驅動 130 5.3 Linux軟件環境 132 5.3.1 Linux係統的VMware安裝 133 5.3.2 Windows與Ubuntu雙係統安裝 139 5.3.3 Linux網絡服務配置 140 5.3.4 配置NFS服務 141 5.3.5 配置FTP服務 144 5.4 刻錄鏡像文件 145 5.4.1 刻錄工具 145 5.4.2 使用方法 145 思考與練習 147第6章交叉編譯工具 149 6.1 工具鏈軟件 149 6.1.1 工具鏈組成 149 6.1.2 構建工具鏈 150 6.2 分步構建交叉編譯鏈 151 6.2.1 準備工具 151 6.2.2 基本過程 151 6.2.3 詳細步驟 152 6.3 用Crosstool工具構建交叉工具鏈 159 6.3.1 準備工具 159 6.3.2 基本過程 159 6.3.3 詳細步驟 160 6.4 使用現成的交叉工具 163 思考與練習 164第7章 Bootloader詳解及移植 167 7.1 嵌入式Bootloader簡介 167 7.1.1 Bootloader功能 167 7.1.2 基於Bootloader軟件架構 168 7.1.3 Bootloader的操作模式 169 7.1.4 Bootloader的依賴性 169 7.1.5 Bootloader的啓動方式 170 7.1.6 Bootloader啓動流程 172 7.1.7 各種Bootloader 173 7.2 Vivi 175 7.2.1 Vivi簡介 175 7.2.2 Vivi體係架構 175 7.2.3 Vivi的運行過程分析 176 7.2.4 Vivi的配置與編譯 189 7.2.5 Vivi命令 190 7.3 Bootloader程序的調試和燒寫 193 思考與練習 193第8章定製內核移植 195 8.1 Linux內核源碼組織 195 8.2 內核基本配置 197 8.2.1 內核配置係統 197 8.2.2 Makefile 198 8.2.3 具體的配置操作 203 8.2.4 添加自己的代碼 207 8.3 內核定製 210 8.3.1 獲取源碼 210 8.3.2 移植過程 210 8.4 內核裁剪 218 8.4.1 取消虛擬內存的支持 219 8.4.2 取消多餘的調度器 219 8.4.3 取消對舊版本二進製執行文件的支持 219 8.4.4 取消不必要的設備的支持 219 8.4.5 取消不需要的文件係統的支持 220 思考與練習 220第9章嵌入式Linux文件係統 223 9.1 嵌入式Linux的文件係統 223 9.1.1 文件係統結構 223 9.1.2 文件係統特性 224 9.1.3 係統存儲設備及其管理機製 225 9.1.4 基於FLASH閃存的文件係統 226 9.1.5 基於RAM的文件係統 228 9.1.6 網絡文件係統 230 9.2 根文件係統及其定製 230 9.2.1 根文件係統架構 230 9.2.2 定製工具Busybox 232 9.2.3 庫文件構建 241 9.2.4 設備文件的構建 243 9.2.5 根文件係統初始化 243 9.3 文件係統的製作 247 9.3.1 根文件係統的製作 247 9.3.2 NFS文件係統的製作 253 9.3.3 Cramfs文件係統的製作 254 9.3.4 Yaffs文件係統的製作 257 9.3.5 Ramdisk文件係統的製作 257 思考與練習 261第10章嵌入式Linux驅動程序開發基礎 263 10.1 嵌入式Linux驅動程序概述 263 10.1.1 Linux驅動程序工作原理 263 10.1.2 Linux驅動程序功能 265 10.2 設備驅動程序的基礎知識 265 10.2.1 Linux的設備管理機製 265 10.2.2 驅動層次結構 269 10.2.3 設備驅動程序與外界的接口 270 10.2.4 設備驅動程序的特點 270 10.2.5 驅動程序開發流程 271 10.3 模塊編程 271 10.3.1 模塊與內核 271 10.3.2 建立模塊文件 272 10.3.3 編寫makefile 273 10.3.4 模塊加載 274 10.3.5 模塊的其他信息 275 10.3.6 模塊參數 275 10.4 字符設備驅動程序 276 10.4.1 相關的數據結構 276 10.4.2 字符設備驅動程序開發流程 282 10.4.3 字符設備驅動程序擴展操作 291 10.5 網絡設備驅動程序 293 10.5.1 基本概念 293 10.5.2 網絡數據包處理流程 298 思考與練習 300第11章嵌入式Linux圖形設計 303 11.1 嵌入式GUI 303 11.1.1 嵌入式GUI簡介 303 11.1.2 嵌入式GUI需求 304 11.1.3 嵌入式GUI組成 305 11.1.4 Qt/Embedded 306 11.1.5 MiniGUI 307 11.1.6 MicroWindows 310 11.1.7 OpenGUI 311 11.1.8 Tiny-X 312 11.1.9 各種GUI比較 312 11.2 Qt/Embedded開發入門 313 11.2.1 Qt/Embedded簡介 313 11.2.2 Qt/Embedded架構 313 11.2.3 Qt的開發環境 315 11.2.4 Qt的支撐工具及組件 316 11.2.5 Qt/Embedded對象模型 317 11.2.6 信號與插槽機製 319 11.2.7 Qt/Embedded常用的類 322 11.3 Qt/Embedded安裝 324 11.3.1 配置 325 11.3.2 編譯 325 11.3.3 測試 325 11.4 Qt設計實例—— 密碼驗證程序 325 11.4.1 QDevelop和Qt Designer快速安裝 326 11.4.2 界麵設計 327 11.4.3 信號與槽 329 11.4.4 添加代碼 331 11.4.5 編譯 334 11.4.6 程序測試 335 11.4.7 移植 335 思考與練習 336第12章嵌入式視頻監視係統開發實例 339 12.1 係統設計背景 339 12.2 係統總體設計 340 12.2.1 係統總體設計思路 340 12.2.2 係統的設計要求及特點 340 12.2.3 係統總體架構設計 340 12.3 係統詳細設計 342 12.3.1 係統的硬件設計與調試 342 12.3.2 係統的軟件設計與調試 345 12.3.3 USB數據輸入驅動程序移植 353 12.3.4 USB攝像頭數據輸入驅動程序測試 354 12.3.5 嵌入式網絡視頻服務器的設計 355 12.3.6 Video4Linux程序設計 356 12.4 係統測試 358 12.4.1 準備工作 358 12.4.2 測試方法 358 12.4.3 測試結果 358
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

拿到《嵌入式Linux係統開發教程》，我最關心的是它是否能真正解決我在實際開發中遇到的問題。我之前在做一些嵌入式項目時，經常會遇到各種各樣棘手的問題，比如驅動程序編寫睏難、係統不穩定、性能瓶頸等等，而很多時候，自己又不知道該如何下手去解決。我希望這本書能夠提供一些實用的調試技巧和解決方案，能夠幫助我快速定位和解決問題。比如，書中是否會講解一些常見的係統故障排查方法，或者提供一些優化係統性能的策略？我更看重的是書中的實用性，希望它不僅僅是理論的堆砌，而是能夠真正幫助我提升嵌入式Linux的開發能力，讓我能夠更自信地應對各種開發挑戰，而不是僅僅停留在學習的層麵，而是能夠真正地解決實際問題。

评分☆☆☆☆☆

我一直對嵌入式Linux的應用非常感興趣，特彆是它在智能傢居、工業自動化和車載係統等領域的廣泛應用，讓我對這個領域充滿好奇。當我看到《嵌入式Linux係統開發教程》這本書時，我立刻就産生瞭購買的衝動。我希望這本書能夠解答我心中關於嵌入式Linux係統如何工作的種種疑問，比如，一個嵌入式Linux係統是如何啓動的？內核是如何工作的？應用程序又是如何與之交互的？我期待這本書能夠提供清晰的解釋，並用生動的語言和圖示來幫助我理解這些抽象的概念。如果書中能夠介紹一些實際的開發闆或者項目案例，並分析其中涉及到的技術細節，那將是再好不過瞭。我希望這本書能讓我對嵌入式Linux有一個更深刻的認識，並激發我動手實踐的欲望，讓我能夠真正參與到嵌入式Linux的開發中來。

评分☆☆☆☆☆

收到！請看這五段不同風格的讀者評價，它們都圍繞著《嵌入式Linux係統開發教程》這本書展開，但又刻意避免提及書中的具體內容，力求展現齣不同讀者在閱讀前或閱讀後的一些普遍心態和期望：剛拿到這本《嵌入式Linux係統開發教程》，說實話，我對嵌入式Linux的瞭解還停留在概念層麵，知道它很重要，應用很廣，但具體怎麼入手，哪些是核心，哪些是難點，心裏完全沒譜。我希望這本書能夠像一本指南，為我這樣的小白指明方嚮，讓我知道該從哪裏開始學習，需要掌握哪些基礎知識，比如操作係統原理、硬件接口、驅動開發等等。我特彆擔心會遇到那種理論堆積如山，卻不接地氣的書，讀完之後還是不知道如何在實際項目中應用。這本書的封麵設計和排版看起來都比較專業，這讓我對內容質量有瞭初步的信心。我更期待它能在講解過程中，穿插一些實際案例的分析，哪怕隻是僞代碼或者流程圖，也能讓我對開發過程有一個初步的認識，而不是單純地啃那些枯燥的技術文檔。畢竟，嵌入式開發最終是要落地的，理論的學習固然重要，但如何將其轉化為實際的産品纔是關鍵。我希望這本書能幫助我建立起一個清晰的學習路徑，讓我少走彎路，快速進入實際的開發工作。

评分☆☆☆☆☆

這本書到手瞭，《嵌入式Linux係統開發教程》。我之前嘗試過一些其他關於嵌入式Linux的書籍，但很多都感覺過於碎片化，要麼講得很淺，要麼就深入到某個非常狹窄的領域，讓我很難形成一個完整的知識體係。這次我希望能從這本書裏找到一種更係統、更深入的學習方法。我希望它能夠從最基礎的概念講起，逐步深入到更復雜的係統架構、內核移植、應用程序開發等環節，而且邏輯要清晰，過渡要自然。我尤其看重作者的講解方式，希望能夠通俗易懂，即使是初學者也能理解，同時又能足夠嚴謹，滿足有一定基礎的讀者對細節的要求。如果這本書能夠提供一些實操性的建議，比如如何搭建開發環境，如何調試代碼，或者遇到常見問題時該如何排查，那對我來說將是巨大的幫助。我希望通過這本書的學習，能夠真正理解嵌入式Linux的魅力，並有能力去獨立完成一些簡單的開發項目。

评分☆☆☆☆☆

拿到《嵌入式Linux係統開發教程》這本書，我的第一個感覺是，這本書的內容會不會太超前瞭？我主要擔心的是，現在的嵌入式Linux技術更新換代非常快，如果這本書齣版時間比較早，裏麵的內容會不會已經過時瞭？我希望這本書能夠涵蓋當前主流的嵌入式Linux發行版和開發工具，並且在講解一些核心概念時，能夠涉及到一些最新的技術趨勢。比如，對於容器化技術在嵌入式領域的應用，或者與IoT相關的開發，如果能有所提及，我會覺得這本書非常有價值。當然，我明白任何一本書都不可能麵麵俱到，但如果它能提供一個紮實的基礎，讓我能夠觸類旁通，掌握學習新技術的底層邏輯，那也足夠瞭。我也會留意書中是否有提及如何處理嵌入式Linux係統中的安全問題，因為這在如今的物聯網時代越來越重要。

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所謂深入淺齣

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