嵌入式Linux從入門(mén)到精通

第一部分 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)
第1章 嵌入式系統(tǒng)概述 2
1.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 2
1.1.1 單片機(jī)時(shí)代（20世紀(jì)70～80年代） 2
1.1.2 專(zhuān)用處理器時(shí)代（20世紀(jì)90年代～21世紀(jì)） 3
1.1.3 ARM時(shí)代（21世紀(jì)至今） 4
1.2 嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成 4
1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的層次模型 4
1.2.2 嵌入式系統(tǒng)的處理器 6
1.2.3 嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng) 7
1.3 嵌入式系統(tǒng)和通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單比較 10
1.4 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程 11
1.4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11
1.4.2 操作系統(tǒng)移植 11
1.4.3 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 11
1.5 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用 12
第2章 嵌入式系統(tǒng)的硬件 13
2.1 嵌入式系統(tǒng)的ARM處理器 13
2.1.1 ARM處理器的發(fā)展歷程 13
2.1.2 ARM處理器的架構(gòu)、類(lèi)型和型號(hào)及一些專(zhuān)用術(shù)語(yǔ) 15
2.1.3 ARM處理器的分類(lèi) 18
2.2 嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器件 25
2.2.1 SDRAM 25
2.2.2 FLASH 28
2.2.3 E2PROM 33
2.2.4 大容量存儲(chǔ)系統(tǒng) 34
2.3 嵌入式系統(tǒng)的外圍器件 34
2.4 S3C2440處理器和GT2440嵌入式開(kāi)發(fā)板 34
2.4.1 S3C2440處理器的特點(diǎn)和內(nèi)部資源 34
2.4.2 S3C2440處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作模式 39
2.4.3 GT2440嵌入式開(kāi)發(fā)板的硬件資源 46
第3章 嵌入式系統(tǒng)的Linux操作系統(tǒng) 49
3.1 Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 49
3.1.1 Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展 49
3.1.2 Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn) 50
3.1.3 Linux操作系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 51
3.1.4 Linux操作系統(tǒng)的發(fā)行版 53
3.2 Linux操作系統(tǒng)的人機(jī)交互方法 54
3.2.1 Linux的圖形界面 54
3.2.2 Linux的Shell 54
3.3 Linux操作系統(tǒng)的命令 56
3.3.1 Linux操作系統(tǒng)的命令基礎(chǔ) 56
3.3.2 目錄操作命令 60
3.3.3 文件操作命令 63
3.3.4 磁盤(pán)管理命令 70
3.3.5 用戶管理命令 73
3.3.6 網(wǎng)絡(luò)管理命令 75
3.3.7 其他命令 76
第二部分 在ARM處理器系統(tǒng)上移植Linux操作系統(tǒng)
第4章 移植和使用嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)軟件（Bootloader） 80
4.1 嵌入式系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā) 80
4.1.1 進(jìn)行裸機(jī)開(kāi)發(fā) 80
4.1.2 在嵌入式操作系統(tǒng)下進(jìn)行開(kāi)發(fā) 87
4.2 嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)軟件基礎(chǔ) 87
4.2.1 Bootloader介紹 87
4.2.2 基于Bootloader的嵌入式架構(gòu) 88
4.2.3 Bootloader的工作模式 89
4.2.4 Bootloader的啟動(dòng)方式 89
4.2.5 Bootloader的啟動(dòng)流程 91
4.2.6 常見(jiàn)的Bootloader 93
4.3 【應(yīng)用實(shí)例】——移植Bootloader軟件U-Boot 93
4.3.1 U-Boot的特點(diǎn)和功能 93
4.3.2 U-Boot的源代碼結(jié)構(gòu)分析 94
4.3.3 移植U-Boot 100
4.3.4 刻錄U-Boot 108
4.4 【應(yīng)用實(shí)例】——使用U-Boot 112
4.4.1 使用超級(jí)終端和嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行通信 112
4.4.2 使用DNW下載工具和嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行通信 115
第5章 建立和使用嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯環(huán)境 117
5.1 建立交叉編譯環(huán)境 117
5.1.1 交叉編譯環(huán)境的工具鏈 117
5.1.2 【應(yīng)用實(shí)例】——安裝交叉編譯環(huán)境 118
5.2 使用交叉編譯環(huán)境 120
5.2.1 使用編輯器vim 120
5.2.2 使用編譯工具gcc 124
5.2.3 使用調(diào)試工具gdb 126
5.2.4 使用管理工具make 129
5.2.5 使用autotools 131
第6章 在嵌入式系統(tǒng)上移植操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng) 136
6.1 Linux內(nèi)核移植基礎(chǔ) 136
6.1.1 Linux的內(nèi)核組成 136
6.1.2 Linux內(nèi)核的配置工具 137
6.2 【應(yīng)用實(shí)例】——在嵌入式系統(tǒng)上移植Linux內(nèi)核 139
6.2.1 配置內(nèi)核 139
6.2.2 建立依賴(lài)關(guān)系 142
6.2.3 建立內(nèi)核 142
6.3 文件系統(tǒng)移植基礎(chǔ) 142
6.3.1 Linux文件系統(tǒng)基礎(chǔ) 143
6.3.2 文件系統(tǒng)的管理機(jī)制 144
6.3.3 嵌入式系統(tǒng)中的常用文件系統(tǒng)介紹 145
6.4 【應(yīng)用實(shí)例】——在嵌入式系統(tǒng)上移植文件系統(tǒng) 148
6.4.1 文件系統(tǒng)映像的制作 148
6.4.2 使用NFS文件系統(tǒng) 151
第三部分 在Linux操作系統(tǒng)上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)
第7章 在嵌入式Linux操作系統(tǒng)中進(jìn)行C語(yǔ)言開(kāi)發(fā) 155
7.1 Linux如何執(zhí)行一個(gè)程序 155
7.2 Linux 的程序存儲(chǔ)空間 157
7.3 Linux C的main函數(shù) 158
7.4 【應(yīng)用實(shí)例】——Hello GT2440 159
7.5 將程序下載到開(kāi)發(fā)板 160
7.5.1 【應(yīng)用實(shí)例】——使用U盤(pán)傳遞數(shù)據(jù) 160
7.5.2 【應(yīng)用實(shí)例】——通過(guò)串口傳遞數(shù)據(jù) 160
7.6 Linux操作系統(tǒng)典型庫(kù)函數(shù)介紹及其使用 161
7.6.1 Linux的系統(tǒng)調(diào)用和庫(kù)函數(shù)基礎(chǔ) 161
7.6.2 【應(yīng)用實(shí)例】——求平方根 162
7.6.3 【應(yīng)用實(shí)例】——產(chǎn)生隨機(jī)數(shù) 163
7.6.4 【應(yīng)用實(shí)例】——獲得系統(tǒng)時(shí)間和日期 164
7.6.5 【應(yīng)用實(shí)例】——打印單字符 166
7.6.6 【應(yīng)用實(shí)例】——將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字 167
7.6.7 【應(yīng)用實(shí)例】——字符串復(fù)制 167
7.6.8 【應(yīng)用實(shí)例】——添加通訊錄條目 169
7.6.9 【應(yīng)用實(shí)例】——內(nèi)存映射 171
7.6.10 【應(yīng)用實(shí)例】——標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出 172
第8章 在嵌入式Linux中進(jìn)行文件和流操作 175
8.1 Linux的文件操作基礎(chǔ) 175
8.1.1 Linux的文件系統(tǒng)介紹 175
8.1.2 Linux的文件類(lèi)型 179
8.2 Linux的基礎(chǔ)文件操作 182
8.2.1 使用open函數(shù)打開(kāi)文件 182
8.2.2 使用close函數(shù)關(guān)閉文件 184
8.2.3 使用create函數(shù)創(chuàng)建文件 184
8.2.4 使用write函數(shù)寫(xiě)文件 185
8.2.5 使用lseek函數(shù)對(duì)文件進(jìn)行內(nèi)部定位 186
8.2.6 使用read函數(shù)讀文件 188
8.3 文件的高級(jí)操作 190
8.3.1 使用stat函數(shù)操作文件狀態(tài) 190
8.3.2 使用utime函數(shù)操作文件時(shí)間 191
8.3.3 使用dup和dup2函數(shù)操作文件的描述符 192
8.3.4 使用rename函數(shù)修改文件的名稱(chēng) 193
8.4 Linux的目錄文件操作 194
8.4.1 創(chuàng)建和刪除目錄 194
8.4.2 打開(kāi)、關(guān)閉目錄及對(duì)目錄的讀操作 195
8.5 Linux的流操作基礎(chǔ) 200
8.5.1 流和文件的關(guān)系 200
8.5.2 流的結(jié)構(gòu)和操作流程 201
8.5.3 Linux的標(biāo)準(zhǔn)流 202
8.6 Linux的流操作 203
8.6.1 打開(kāi)和關(guān)閉流 203
8.6.2 設(shè)置流的緩沖區(qū) 205
8.6.3 使用字符方式對(duì)流進(jìn)行讀寫(xiě) 208
8.6.4 使用行方式對(duì)流進(jìn)行讀寫(xiě) 210
8.6.5 使用二進(jìn)制方式對(duì)流進(jìn)行讀寫(xiě) 212
8.6.6 流的出錯(cuò)處理 214
8.6.7 流的沖洗 215
8.6.8 在流中進(jìn)行內(nèi)部定位 215
第9章 在嵌入式Linux中進(jìn)行進(jìn)程和線程操作 219
9.1 Linux的進(jìn)程基礎(chǔ) 219
9.1.1 Linux的進(jìn)程及其執(zhí)行過(guò)程 219
9.1.2 Linux的進(jìn)程描述符和標(biāo)識(shí)符 222
9.1.3 【應(yīng)用實(shí)例】——獲取進(jìn)程的用戶標(biāo)識(shí)符 224
9.1.4 Linux的進(jìn)程調(diào)度 225
9.1.5 Linux下的進(jìn)程執(zhí)行流程 226
9.2 在嵌入式Linux中進(jìn)行進(jìn)程操作 227
9.2.1 使用fork和vfork函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程 227
9.2.2 使用exec系列函數(shù)執(zhí)行進(jìn)程 231
9.2.3 使用exit系列函數(shù)退出進(jìn)程 235
9.2.4 調(diào)用wait系列函數(shù)銷(xiāo)毀進(jìn)程 236
9.3 Linux的線程基礎(chǔ) 240
9.3.1 線程的運(yùn)行方式 240
9.3.2 線程的標(biāo)識(shí)符 241
9.3.3 用戶態(tài)線程和核心態(tài)線程 241
9.3.4 編譯帶線程的代碼 242
9.4 在嵌入式Linux中進(jìn)行線程操作 242
9.4.1 調(diào)用pthread_create函數(shù)創(chuàng)建線程 242
9.4.2 調(diào)用pthread_exit函數(shù)退出線程 244
9.4.3 調(diào)用pthread_join函數(shù)阻塞線程 245
9.4.4 調(diào)用pthread_cancel函數(shù)取消線程 246
9.4.5 調(diào)用pthread_cleanup系列函數(shù)清理線程環(huán)境 247
9.4.6 調(diào)用pthread_deatch函數(shù)分離線程 249
9.4.7 線程和進(jìn)程操作的總結(jié)和比較 251
第10章 在嵌入式Linux中進(jìn)行進(jìn)程間和線程間通信 252
10.1 Linux的進(jìn)程通信和信號(hào)基礎(chǔ) 252
10.1.1 Linux的進(jìn)程通信 252
10.1.2 Linux中的信號(hào)機(jī)制和信