嵌入式Linux操作系统

第1章嵌入式Linux操作系统简介

1.1操作系统

1.2嵌入式系统

1.3嵌入式操作系统

1.4嵌入式Linux基础

1.4.1Linux发展概述

1.4.2Linux作为嵌入式操作系统的优势

1.4.3Linux发行版本

1.4.4如何学习Linux

1.5Linux安装

1.5.1基本概念

1.5.2硬件需求

1.5.3安装准备

1.5.4安装过程

1.6Linux文件及文件系统

1.6.1文件类型及文件属性

1.6.2文件系统类型介绍

1.6.3Linux目录结构

思考题

第2章Linux操作系统使用与系统配置

2.1Linux基本命令

2.1.1用户系统相关命令

2.1.2文件目录相关命令

2.1.3压缩打包相关命令

2.1.4比较合并文件相关命令

2.1.5网络相关命令

2.2Linux系统服务

2.2.1独立运行的服务

2.2.2xinetd设定的服务

2.2.3设定服务命令的常用方法

思考题

第3章嵌入式Linux编程环境

3.1Linux编辑器vi的使用

3.1.1vi的模式

3.1.2vi的基本流程

3.1.3vi各模式的功能键

3.29cc编译器

3.2.19cc编译流程解析

3.2.29cc编译选项分析

3.39db调试器

3.3.19db使用流程

3.3.29db基本命令

3.4Make工程管理器

3.4.1Makefile基本结构

3.4.2Makefile变量

3.4.3Mlakefile规则

3.4.4Make管理器的使用

3.5使用autotools

3.5.1autotools使用流程

3.5.2使用autotools所生成的Makefile

思考题

第4章存储管理

4.1进程虚存空间的管理

4.1.1进程的虚存区域

4.1.2虚存空间的映射和虚存区域的建立

4.2内存空间／地址类型

4.3分页机制与MMU

4.4高速缓存

4.5内存区域zone

4.6获得内存页面

4.7slab分配器

4.8kmalloc

4.9高端内存

4.10虚拟内存的申请和释放

思考题

第5章操作系统进程

5.1进程的基本概念

5.2Linux系统进程

5.2.1Linux进程基础

5.2.2进程描述符

5.2.3进程的状态与转换

5.2.4进程队列指针

5.2.5进程队列的全局变量

5.3Linux进程的创建

5.4Linux进程相关的系统调用

5.4.1execve()系统调用

5.4.2wait()系统调用

5.4.3exit()系统调用

5.5Linux的进程调度

5.6实时Linux

思考题

第6章进程间通信

6.1什么是进程间通信

6.2互斥与同步

6.3信号量

6.3.1什么是信号量

6.3.2信号量的内核实现

6.3.3信号量的使用

6.4共享内存

6.4.1什么是共享内存

6.4.2共享内存的内核实现

6.4.3共享内存的使用

6.5消息队列

6.5.1什么是消息队列

6.5.2消息队列的内核实现

6.5.3消息队列的使用

6.6管道

6.6.1什么是管道

6.6.2管道的内核实现

6.6.3管道的读写规则

思考题

第7章中断与系统调用

7.1什么是中断

7.2嵌入式平台硬件中断特点

7.3Linux内核中断机制概述

7.4编写中断处理程序ISR

7.4.1中断处理系统结构

7.4.2注册中断处理函数

7.4.3中断标志flags

7.4.4ISR上下文

7.5Tasklet机制

7.6上半部和下半部

7.6.1上半部和下半部的设计

7.6.2中断处理程序的不可重入性

7.7工作队列

7.8系统调用

7.8.1初始化系统调用

7.8.2system_call函数

7.8.3参数的传递与验证

思考题

第8章文件管理

8.1磁盘的物理组织

8.2文件和目录

8.2.1文件的分类

8.2.2目录

8.2.3文件系统

8.3虚拟文件系统

8.3.1虚拟文件系统概述

8.3.2VFS超级块

8.3.3文件控制块

8.3.4VFS的目录项

8.3.5文件对象

8.3.6主要数据结构间的关系

8.4件系统注册与卸载

8.4.1和文件系统相关的数据结构

8.4.2文件系统类型注册函数

8.4.3挂载文件系统

8.4.4文件系统卸载

思考题

第9章设备管理

9.1设备及设备管理的功能

9.1.1设备分类

9.1.2设备管理

9.2I／O内核子系统

9.2.1I／O系统的基本功能

9.2.2I／O空间

9.2.3I／O控制方式

9.3Linux设备驱动程序

9.3.1设备管理

9.3.2Linux字符设备

9.3.3Linux块设备

9.3.4Linux网络接口

9.3.5Linux设备文件

9.3.6Linux设备注册与注销

9.3.7操作I／O端口

9.3.8Linux逻辑I／O与设备驱动程序的接口

思考题

第10章嵌入式Linux的构建

10.1嵌入式开发环境的搭建

10.1.1嵌入式交叉编译环境的搭建

10.1.2超级终端和Minicom配置及使用

10.1.3下载映像到开发板

10.1.4编译嵌入式Linux内核

10.1.5Linux内核目录结构

10.1.6制作文件系统

10.2Bootloader介绍

10.2.1U-Boot概述

10.2.2U-Boot的常用命令

10.3嵌入式Linux根文件系统构建

10.3.1根文件系统目录结构

10.3.2FHS目录结构

10.3.3文件存放规则

思考题

参考文献

　　操作系统理论深奥，是计算机专业中较难掌握的一门课程。加之以往的操作系统教材多以理论介绍为主，很少涉及操作系统源代码，通过学习，学生只掌握了一些简单的概念，对操作系统的基本原理没有掌握很透彻，学习效果不好。本书从原理和编程实现两个方面讲解操作系统科学，旨在帮助学生加深对操作系统原理的理解，主要以Linux操作系统为例，分别说明了操作系统中有关进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等几大核心功能，本书注重实用，使学生达到学用结合的目的。　　本书介绍了操作系统的几大组成部分，并以Linux操作系统为例说明了各功能的实现。　　全书共分10章，内容包括嵌入式Linux操作系统概念，Linux系统安装与使用，操作系统的存储管理、进程管理、文件管理、设备管理等几个核心模块，其中涉及对Linux内核代码的部分分析介绍。在本书最后一章，综合介绍了开发嵌入式Linux系统的全过程，包括建立开发环境、编译Bootloader、编译内核、部署根文件系统等全过程。　　本书可作为高职高专院校“嵌入式操作系统”课程的教材，也可供嵌入式Linux爱好者参考使用。