ARM & Linux嵌入式系统开发详解

第一篇基础篇

第1章嵌入式系统基础

1.1嵌入式系统3

1.1.1嵌入式系统的概念3

1.1.2嵌入式系统的组成3

1.1.3嵌入式系统的特点4

1.1.4嵌入式系统的应用5

1.1.5实时操作系统5

1.2嵌入式处理器6

1.2.1嵌入式处理器简介6

1.2.2嵌入式处理器分类6

1.3嵌入式操作系统8

1.3.1操作系统简介8

1.3.2嵌入式操作系统基本概念10

1.3.3使用实时操作系统的必要性11

1.3.4实时操作系统的优缺点11

1.4ARM9实验系统12

1.4.1ARM9教学实验系统简介12

1.4.2ARM9教学实验系统操作步骤13

第2章嵌入式系统开发过程

2.1嵌入式软件开发的特点17

2.2嵌入式软件的开发流程18

2.3嵌入式系统调试方法19

2.3.1ARM仿真器19

2.3.2GDB调试20

2.4嵌入式系统集成开发环境23

第3章ARM体系结构

3.1ARM介绍24

3.1.1ARM微处理器系列25

3.1.2ARM体系结构28

3.2ARM编程模型32

3.2.1工作状态及切换32

3.2.2存储器格式32

3.2.3存储器访问33

3.2.4体系结构直接支持的指令和数据类型34

3.2.5处理器模式34

3.2.6内部寄存器35

3.2.7异常40

第4章BootLoader

4.1嵌入式系统的引导代码45

4.2vivi45

4.3U?Boot58

4.4PPCBoot62

4.5RJARM2410平台BootLoad代码65

4.5.1启动分析65

4.5.2片选69

4.6ARMLinux启动分析72

4.6.1概述72

4.6.2head.S和heads3c2410.S分析73

4.6.3headarmv.S分析86

第二篇实验篇

第5章创建嵌入式系统开发环境

5.1嵌入式Linux的开发环境99

5.2Cygwin100

5.3交叉编译的预备知识101

5.4交叉编译101

5.4.1安装Linux的头文件102

5.4.2编译安装binutils105

5.4.3编译安装gcc的C编译器105

5.4.4编译安装glibc106

5.4.5编译安装gcc的C,C++编译器107

5.5Makefile解析108

5.6实验1：一个简单的应用程序Helloworld110

第6章Linux系统在ARM平台的移植

6.1移植的概念115

6.2Linux内核结构115

6.2.1Linux内核组成115

6.2.2子系统相互间的关系116

6.2.3系统数据结构116

6.2.4Linux系统实现结构117

6.2.5Linux内核源代码117

6.3Linux操作系统移植118

6.3.1Linux系统移植的两大部分119

6.3.2系统移植所必需的环境119

6.4编译Linux内核122

6.5文件系统简介123

6.6实验2：RAMDISK文件系统制作126

6.7实验3：Linux2.6内核移植131

第7章Linux设备驱动程序开发

7.1设备驱动概述144

7.2设备驱动基础151

7.3设备驱动模块化编程155

7.4实验4：框架型驱动161

7.5实验5：小键盘+LED驱动171

7.6实验6：LCD驱动182

7.7实验7：IDE硬盘接口205

7.8实验8：音频输入/输出227

第8章USB设备驱动程序开发

8.1USB协议简介259

8.2USB体系结构261

8.3USB通信协议263

8.4USB设备驱动程序设计265

8.4.1USB系统编程框架266

8.4.2编写USB设备驱动程序271

8.5实验9：USB接口277

第9章嵌入式Linux网络编程

9.1嵌入式Linux网络体系结构280

9.2嵌入式Linux环境下的socket编程284

9.3实验10：以太网socket通信290

第10章图形用户接口开发

10.1嵌入式系统中的GUI简介303

10.1.1基于嵌入式Linux的GUI系统底层实现基础303

10.1.23种嵌入式GUI系统的分析与比较304

10.2MiniGUI编程305

10.2.1概述305

10.2.2窗口308

10.2.3对话框、窗片和控件313

10.2.4消息及消息队列313

10.2.5图形设备接口314

10.2.6菜单321

10.2.7定时器322

10.2.8鼠标光标323

10.2.9插入符323

10.2.10键盘和鼠标输入324

10.2.11键盘快捷键324

10.3初识Qt/Embedded324

10.4Qt/Embedded嵌入式图形开发基础339

10.4.1Qt的资源340

10.4.2系统要求341

10.4.3架构342

10.4.4窗口系统342

10.4.5字体343

10.4.6输入设备343

10.4.7输入方法343

10.4.8屏幕加速344

10.5Qt/Embedded实战演练344

10.6实验11：图形界面GUI实验353

附录ALinux下常用命令373

参考文献385

　　本书是“十一五”高等院校规划教材之一，是在上海锐极科技有限公司自主研发的嵌入式Linux开发平台的基础上编写的。主要分为两大部分，基础篇和实验篇。基础篇主要讲解了嵌入式系统基础知识、嵌入式系统开发过程、ARM体系结构和嵌入式系统的BootLoad开发引导，为嵌入式系统初学者能快速入门提供了基础。实验篇详细讲解了如何创建嵌入式系统开发环境、如何在ARM平台上移植Linux系统、Linux设备驱动程序开发、USB设备驱动程序开发、嵌入式Linux网络编程和图形用户接口开发等，每章都配有丰富的实验内容，使读者能够理论联系实际，边学边用，更快更好地掌握所学知识。　　本书分为基础篇和实验篇两大部分，主要是针对理论和实践相结合的嵌入式Linux开发的教材和培训用书。基础篇主要包括嵌入式系统基础、嵌入式系统开发过程、ARM体系结构和嵌入式系统的BootLoad开发引导详解，为嵌入式系统初学者能快速入门提供了基础。实验篇详细讲解了如何创建嵌入式系统开发环境、如何在ARM平台上移植Linux系统，以及Linux设备驱动程序开发、USB设备驱动程序开发、嵌入式Linux网络编程和图形用户接口开发等，每章都配有丰富的实验内容，使读者能够理论联系实际，边学边用，更快更好地掌握所学知识。