嵌入式Linux系统开发教程

第1章 嵌入式系统基础

1.1 嵌入式系统

1.1.1 嵌入式系统的概念

1.1.2 嵌入式系统的组成

1.1.3 嵌入式系统的发展

1.1.4 嵌入式系统的应用前景

1.2 嵌入式处理器

1.2.1 嵌入式微控制器(EMCU)

1.2.2 嵌入式微处理器(EMPU)

1.2.3 嵌入式数字信号处理器(EDSP)

1.2.4 嵌入式片上系统(ESOC)

1.3 嵌入式操作系统

1.3.1 Linux

1.3.2 VxWorks

1.3.3 WinCE

1.3.4 μC/OS-II

1.3.5 eCOS

1.3.6 Android

1.3.7 iOS

1.3.8 WP和Windows RT

1.4 嵌入式系统设计

1.4.1 嵌入式系统开发流程

1.4.2 嵌入式系统开发方法

思考与练习

第2章 Linux基础

2.1 Linux简介

2.1.1 Linux的历史

2.1.2 Linux特点

2.1.3 Linux与Windows

2.1.4 Linux的主要组成部分

2.1.5 Linux的种类和特性

2.2 图形操作界面

2.2.1 Linux与图形界面

2.2.2 KDE

2.2.3 GNOME

2.2.4 GNOME与KDE发展趋势

2.3 Linux的基本命令行操作

2.3.1 目录操作

2.3.2 文件操作

2.3.3 压缩、解压与打包

2.3.4 磁盘管理

2.3.5 用户系统

2.3.6 网络管理

2.4 Linux内核

思考与练习

第3章 ARM体系架构

3.1 ARM微处理器简介

3.1.1 ARM微处理器的发展

3.1.2 ARM微处理器的特点和应用

3.2 ARM微处理器系列

3.2.1 Classic(传统)系列

3.2.2 Cortex-M系列

3.2.3 Cortex-R系列

3.2.4 Cortex-A系列

3.2.5 Cortex-A50系列

3.3 ARM编程模型

3.3.1 ARM硬件架构

3.3.2 ARM微处理器模式

3.3.3 ARM寄存器

3.3.4 异常处理

3.3.5 ARM的存储器组织

3.4 ARM指令系统

3.4.1 ARM指令格式

3.4.2 ARM指令的寻址方式

3.4.3 ARM最常用指令和条件后缀

3.5 ARM微处理器的应用选型

思考与练习

第4章 嵌入式编程

4.1 ARM汇编语言程序设计

4.1.1 ARM汇编语言中的程序结构

4.1.2 ARM汇编语言的语句格式

4.1.3 基于Linux下GCC的汇编语言程序结构

4.1.4 基于Windows下ADS的汇编语言程序结构

4.1.5 ARM汇编器所支持的伪指令

4.2 ARM汇编与C语言编程

4.2.1 基本的ATPCS规则

4.2.2 C语言中内嵌汇编代码

4.2.3 从汇编程序中访问C程序变量

4.2.4 在汇编代码中调用C函数

4.2.5 在C语言代码中调用汇编函数

4.3 基于Linux的C语言编程

4.3.1 C语言编程概述

4.3.2 Linux下的C开发工具

4.3.3 vim编辑器

4.3.4 gedit编辑器

4.3.5 编译器gcc

4.3.6 调试器gdb

4.3.7 项目管理器make

思考与练习

第5章 软硬件开发环境

5.1 硬件环境

5.1.1 主机硬件环境

5.1.2 目标板硬件环境

5.2 Windows软件环境

5.2.1 超级终端的设置

5.2.2 DNW的设置

5.2.3 设置GIVEIO驱动

5.3 Linux软件环境

5.3.1 Linux系统的VMware安装

5.3.2 Windows与Ubuntu双系统安装

5.3.3 Linux网络服务配置

5.3.4 配置NFS服务

5.3.5 配置FTP服务

5.4 刻录镜像文件

5.4.1 刻录工具

5.4.2 使用方法

思考与练习

第6章 交叉编译工具

6.1 工具链软件

6.1.1 工具链组成

6.1.2 构建工具链

6.2 分步构建交叉编译链

6.2.1 准备工具

6.2.2 基本过程

6.2.3 详细步骤

6.3 用Crosstool工具构建交叉工具链

6.3.1 准备工具

6.3.2 基本过程

6.3.3 详细步骤

6.4 使用现成的交叉工具

思考与练习

第7章 Bootloader详解及移植

7.1 嵌入式Bootloader简介

7.1.1 Bootloader功能

7.1.2 基于Bootloader软件架构

7.1.3 Bootloader的操作模式

7.1.4 Bootloader的依赖性

7.1.5 Bootloader的启动方式

7.1.6 Bootloader启动流程

7.1.7 各种Bootloader

7.2 Vivi

7.2.1 Vivi简介

7.2.2 Vivi体系架构

7.2.3 Vivi的运行过程分析

7.2.4 Vivi的配置与编译

7.2.5 Vivi命令

7.3 Bootloader程序的调试和刻录

思考与练习

第8章 定制内核移植

8.1 Linux内核源码组织

8.2 内核基本配置

8.2.1 内核配置系统

8.2.2 Makefile

8.2.3 具体的配置操作

8.2.4 添加自己的代码

8.3 内核定制

8.3.1 获取源码

8.3.2 移植过程

8.4 内核裁剪

8.4.1 取消虚拟内存的支持

8.4.2 取消多余的调度器

8.4.3 取消对旧版本二进制执行文件的支持

8.4.4 取消不必要的设备的支持

8.4.5 取消不需要的文件系统的支持

思考与练习

第9章 嵌入式Linux文件系统

9.1 嵌入式Linux的文件系统

9.1.1 文件系统结构

9.1.2 文件系统特性

9.1.3 系统存储设备及其管理机制

9.1.4 基于Flash闪存的文件系统

9.1.5 基于RAM的文件系统

9.1.6 网络文件系统

9.2 根文件系统及其定制

9.2.1 根文件系统架构

9.2.2 定制工具Busybox

9.2.3 库文件构建

9.2.4 设备文件的构建

9.2.5 根文件系统初始化

9.3 文件系统的制作

9.3.1 根文件系统的制作

9.3.2 NFS文件系统的制作

9.3.3 Cramfs文件系统的制作

9.3.4 Yaffs文件系统的制作

9.3.5 Ramdisk文件系统的制作

思考与练习

第10章 嵌入式Linux驱动程序开发基础

10.1 嵌入式Linux驱动程序概述

10.1.1 Linux驱动程序工作原理

10.1.2 Linux驱动程序功能

10.2 设备驱动程序的基础知识

10.2.1 Linux的设备管理机制

10.2.2 驱动层次结构

10.2.3 设备驱动程序与外界的接口

10.2.4 设备驱动程序的特点

10.2.5 驱动程序开发流程

10.3 模块编程

10.3.1 模块与内核

10.3.2 建立模块文件

10.3.3 编写makefile

10.3.4 模块加载

10.3.5 模块的其他信息

10.3.6 模块参数

10.4 字符设备驱动程序

10.4.1 相关的数据结构

10.4.2 字符设备驱动程序开发流程

10.4.3 字符设备驱动程序扩展操作

10.5 网络设备驱动程序

10.5.1 基本概念

10.5.2 网络数据包处理流程

思考与练习

第11章 嵌入式Linux图形设计

11.1 嵌入式GUI

11.1.1 嵌入式GUI简介

11.1.2 嵌入式GUI需求

11.1.3 嵌入式GUI组成

11.1.4 Qt/Embedded

11.1.5 MiniGUI

11.1.6 MicroWindows

11.1.7 OpenGUI

11.1.8 Tiny-X

11.1.9 各种GUI比较

11.2 Qt/Embedded开发入门

11.2.1 Qt/Embedded简介

11.2.2 Qt/Embedded架构

11.2.3 Qt的开发环境

11.2.4 Qt的支撑工具及组件

11.2.5 Qt/Embedded对象模型

11.2.6 信号与插槽机制

11.2.7 Qt/Embedded常用的类

11.3 安装Qt/Embedded

11.3.1 配置

11.3.2 编译

11.3.3 测试

11.4 Qt设计实例——密码验证程序

11.4.1 快速安装QDevelop和Qt Designer

11.4.2 界面设计

11.4.3 信号与槽

11.4.4 添加代码

11.4.5 编译

11.4.6 程序测试

11.4.7 移植

思考与练习

第12章 嵌入式视频监视系统开发实例

12.1 系统设计背景

12.2 系统总体设计

12.2.1 系统总体设计思路

12.2.2 系统的设计要求及特点

12.2.3 系统总体架构设计

12.3 系统详细设计

12.3.1 系统的硬件设计与调试

12.3.2 系统的软件设计与调试

12.3.3 USB数据输入驱动程序移植

12.3.4 USB摄像头数据输入驱动程序测试

12.3.5 嵌入式网络视频服务器的设计

12.3.6 Video4Linux程序设计

12.4 系统测试

12.4.1 准备工作

12.4.2 测试方法

12.4.3 测试结果

本书系统论述了在Linux环境下开发嵌入式系统的设计思想、设计方法及开发流程，通过实例与设计项目，帮助读者尽快掌握嵌入式系统的基本概念，提高嵌入式设计技能。本书共12章，内容包括嵌入式基础知识、Linux概述、ARM体系架构、嵌入式编程、交叉工具链、Bootloader、定制内核、文件系统、驱动程序开发基础、嵌入式图形设计等。本书的最后给出了一个综合实例，帮助读者理解嵌入式Linux的开发方法和技巧。本书可作为高校计算机、通信、电子专业相关课程的教材，也可供广大嵌入式开发人员参考。

读者对象：
《嵌入式Linux系统开发教程（第2版）/高等学校计算机应用规划教材》可作为高等学校计算机、通信、电子等专业嵌入式设计课程的教材，也可供嵌入式开发技术人员参考。
《嵌入式Linux系统开发教程（第2版）/高等学校计算机应用规划教材》特色：
·以通俗易懂的语言详细介绍嵌入式Linux系统开发的基础知识、开发方法和相关技巧，避免冗长的理论介绍，便于读者理解。
·书中配有大量典型的嵌入式系统开发实例，具有很强的针对性，读者可通过这些实例，深入理解嵌入式Linux系统的开发方法。
·对于程序中的关键部分，都给予特别说明，点明要点和应注意的地方，使读者深刻理解程序的设计思想。
·章前给出重点内容，章后给出了丰富的练习题，以加深读者对知识点的理解和掌握，并能做到举一反三。