嵌入式Linux应用程序开发详解 <br><br>第1 章 Linux 快速

文件名称: 嵌入式Linux应用程序开发详解

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详细说明：嵌入式Linux应用程序开发详解

第1 章 Linux 快速入门.................................................................................................................. 1
1.1 嵌入式Linux基础........................................................................................................... 1
1.1.1 Linux 发展概述..................................................................................................... 1
1.1.2 Linux 作为嵌入式操作系统的优势..................................................................... 2
1.1.3 Linux 发行版本..................................................................................................... 3
1.1.4 如何学习Linux ..................................................................................................... 4
1.2 Linux 安装........................................................................................................................ 5
1.2.1 基础概念................................................................................................................ 5
1.2.2 硬件需求................................................................................................................ 7
1.2.3 安装准备................................................................................................................ 7
1.2.4 安装过程................................................................................................................ 8
1.3 Linux 文件及文件系统...................................................................................................11
1.3.1 文件类型及文件属性...........................................................................................11
1.3.2 文件系统类型介绍.............................................................................................. 13
1.3.3 Linux 目录结构................................................................................................... 14
1.4 实验内容——安装Linux 操作系统............................................................................. 17
本章小结................................................................................................................................. 17
思考与练习.............................................................................................................................. 18
第2 章 Linux 基础命令................................................................................................................ 19
2.1 Linux 常用操作命令...................................................................................................... 19
2.1.1 用户系统相关命令.............................................................................................. 20
2.1.2 文件目录相关命令.............................................................................................. 27
2.1.3 压缩打包相关命令.............................................................................................. 38
2.1.4 比较合并文件相关命令...................................................................................... 40
2.1.5 网络相关命令...................................................................................................... 45
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║2 嵌入式应用程序开发详解
2.2 Linux 启动过程详解...................................................................................................... 50
2.2.1 概述...................................................................................................................... 51
2.2.2 内核引导阶段...................................................................................................... 51
2.2.3 init阶段............................................................................................................... 52
2.3 Linux 系统服务.............................................................................................................. 54
2.3.1 独立运行的服务.................................................................................................. 55
2.3.2 xinetd设定的服务............................................................................................... 56
2.3.3 设定服务命令常用方法...................................................................................... 56
2.4 实验内容......................................................................................................................... 57
2.4.1 在Linux 下解压常见软件.................................................................................. 57
2.4.2 定制Linux系统服务.......................................................................................... 58
本章小结................................................................................................................................. 60
思考与练习.............................................................................................................................. 60
第3 章 Linux 下的C 编程基础................................................................................................... 61
3.1 Linux 下C语言编程概述.............................................................................................. 61
3.1.1 C语言简单回顾.................................................................................................. 61
3.1.2 Linux 下C语言编程环境概述........................................................................... 62
3.2 进入Vi............................................................................................................................ 63
3.2.1 Vi的模式............................................................................................................. 63
3.2.2 Vi的基本流程..................................................................................................... 63
3.2.3 Vi 的各模式功能键............................................................................................. 65
3.3 初探Emacs ..................................................................................................................... 66
3.3.1 Emacs的基本操作.............................................................................................. 67
3.3.2 Emacs的编译概述.............................................................................................. 70
3.4 Gcc编译器..................................................................................................................... 71
3.4.1 Gcc编译流程解析.............................................................................................. 71
3.4.2 Gcc编译选项分析.............................................................................................. 74
3.5 Gdb调试器..................................................................................................................... 77
3.5.1 Gdb 使用流程...................................................................................................... 78
3.5.2 Gdb基本命令...................................................................................................... 81
3.6 Make工程管理器........................................................................................................... 86
3.6.1 Makefile基本结构.............................................................................................. 86
3.6.2 Makefile变量...................................................................................................... 87
3.6.3 Makefile规则...................................................................................................... 90
3.6.4 Make管理器的使用............................................................................................ 91
3.7 使用autotools ................................................................................................................. 92
3.7.1 autotools使用流程.............................................................................................. 92
3.7.2 使用autotools所生成的Makefile...................................................................... 96
第1 章目录 3║
3.8 实验内容......................................................................................................................... 98
3.8.1 Vi 使用练习......................................................................................................... 98
3.8.2 用Gdb调试有问题的程序................................................................................. 99
3.8.3 编写包含多文件的Makefile ............................................................................ 101
3.8.4 使用autotools生成包含多文件的Makefile.................................................... 103
本章小结............................................................................................................................... 105
思考与练习............................................................................................................................ 105
第4章嵌入式系统基础............................................................................................................ 106
4.1 嵌入式系统概述............................................................................................................ 106
4.1.1 嵌入式系统简介................................................................................................ 106
4.1.2 嵌入式系统发展历史........................................................................................ 107
4.1.3 嵌入式系统的特点............................................................................................ 108
4.1.4 嵌入式系统的体系结构.................................................................................... 108
4.1.5 几种主流嵌入式操作系统分析........................................................................ 109
4.2 ARM处理器硬件开发平台...........................................................................................111
4.2.1 ARM处理器简介...............................................................................................111
4.2.2 ARM体系结构简介...........................................................................................113
4.2.3 ARM9 体系结构.................................................................................................113
4.2.4 S3C2410处理器详解.........................................................................................116
4.3 嵌入式软件开发流程.................................................................................................... 121
4.3.1 嵌入式系统开发概述........................................................................................ 121
4.3.2 嵌入式软件开发概述........................................................................................ 122
4.4 实验内容——使用JTAG 烧写NAND Flash............................................................... 128
本章小结................................................................................................................................ 131
思考与练习............................................................................................................................. 132
第5章嵌入式Linux开发环境的搭建....................................................................................... 133
5.1 嵌入式开发环境的搭建................................................................................................ 133
5.1.1 嵌入式交叉编译环境的搭建............................................................................ 133
5.1.2 超级终端和Minicom配置及使用................................................................... 135
5.1.3 下载映像到开发板............................................................................................ 142
5.1.4 编译嵌入式Linux 内核.................................................................................... 145
5.1.5 Linux 内核目录结构......................................................................................... 149
5.1.6 制作文件系统.................................................................................................... 149
5.2 U-Boot移植................................................................................................................... 153
5.2.1 Bootloader 介绍................................................................................................. 153
5.2.2 U-Boot概述....................................................................................................... 155
5.2.3 U-Boot源码导读............................................................................................... 156
║4 嵌入式应用程序开发详解
5.2.4 U-Boot移植主要步骤....................................................................................... 163
5.2.5 U-Boot常见命令............................................................................................... 164
5.3 实验内容——移植Linux 内核..................................................................................... 164
本章小结................................................................................................................................ 165
思考与练习............................................................................................................................. 165
第6 章文件I/O 编程................................................................................................................ 166
6.1 Linux 系统调用及用户编程接口（API）................................................................... 166
6.1.1 系统调用............................................................................................................ 166
6.1.2 用户编程接口（API）..................................................................................... 167
6.1.3 系统命令............................................................................................................ 167
6.2 Linux 中文件及文件描述符概述.................................................................................. 168
6.3 不带缓存的文件I/O 操作............................................................................................. 168
6.3.1 open和close...................................................................................................... 168
6.3.2 read、write和lseek .......................................................................................... 170
6.3.3 fcntl .................................................................................................................... 173
6.3.4 select................................................................................................................... 178
6.4 嵌入式Linux串口应用开发......................................................................................... 183
6.4.1 串口概述............................................................................................................ 183
6.4.2 串口设置详解.................................................................................................... 184
6.4.3 串口使用详解.................................................................................................... 191
6.5 标准I/O 开发................................................................................................................. 194
6.5.1 打开和关闭文件................................................................................................ 194
6.5.2 文件读写............................................................................................................ 197
6.5.3 输入输出............................................................................................................ 198
6.6 实验内容........................................................................................................................ 201
6.6.1 文件读写及上锁................................................................................................ 201
6.6.2 多路复用式串口读写........................................................................................ 204
本章小结................................................................................................................................ 207
思考与练习............................................................................................................................. 207
第7 章进程控制开发................................................................................................................ 208
7.1 Linux 下进程概述........................................................................................................ 208
7.1.1 进程相关基本概念............................................................................................ 208
7.1.2 Linux 下的进程结构......................................................................................... 210
7.1.3 Linux 下进程的模式和类型............................................................................. 210
7.1.4 Linux 下的进程管理..........................................................................................211
7.2 Linux 进程控制编程.................................................................................................... 212
7.3 Linux 守护进程............................................................................................................ 224
第1 章目录 5║
7.3.1 守护进程概述.................................................................................................... 224
7.3.2 编写守护进程.................................................................................................... 224
7.3.3 守护进程的出错处理........................................................................................ 229
7.4 实验内容....................................................................................................................... 232
7.4.1 编写多进程程序................................................................................................ 232
7.4.2 编写守护进程.................................................................................................... 235
本章小结............................................................................................................................... 238
思考与练习............................................................................................................................ 239
第8章进程间通信.................................................................................................................... 240
8.1 Linux 下进程间通信概述............................................................................................ 240
8.2 管道通信....................................................................................................................... 241
8.2.1 管道概述............................................................................................................ 241
8.2.2 管道创建与关闭................................................................................................ 242
8.2.3 管道读写............................................................................................................ 244
8.2.4 标准流管道........................................................................................................ 246
8.2.5 FIFO................................................................................................................... 249
8.3 信号通信....................................................................................................................... 253
8.3.1 信号概述............................................................................................................ 253
8.3.2 信号发送与捕捉................................................................................................ 255
8.3.3 信号的处理........................................................................................................ 258
8.4 共享内存....................................................................................................................... 264
8.4.1 共享内存概述.................................................................................................... 264
8.4.2 共享内存实现.................................................................................................... 265
8.5 消息队列....................................................................................................................... 267
8.5.1 消息队列概述.................................................................................................... 267
8.5.2 消息队列实现.................................................................................................... 268
8.6 实验内容....................................................................................................................... 272
8.6.1 管道通信实验.................................................................................................... 272
8.6.2 共享内存实验.................................................................................................... 275
本章小结............................................................................................................................... 277
思考与练习............................................................................................................................ 278
第9章多线程编程.................................................................................................................... 279
9.1 Linux 下线程概述........................................................................................................ 279
9.1.1 线程概述............................................................................................................ 279
9.1.2 线程分类............................................................................................................ 280
9.1.3 Linux 线程技术的发展..................................................................................... 280
9.2 Linux 线程实现............................................................................................................ 281
║6 嵌入式应用程序开发详解
9.2.1 线程基本操作.................................................................................................... 281
9.2.2 线程访问控制.................................................................................................... 288
9.3 实验内容——“生产者消费者”实验....................................................................... 298
本章小结............................................................................................................................... 302
思考与练习............................................................................................................................ 303
第10 章嵌入式Linux 网络编程............................................................................................... 304
10.1 TCP/IP协议概述........................................................................................................ 304
10.1.1 OSI参考模型及TCP/IP参考模型................................................................. 304
10.1.2 TCP/IP协议族................................................................................................. 305
10.1.3 TCP和UDP .................................................................................................... 306
10.2 网络基础编程............................................................................................................. 308
10.2.1 socket概述....................................................................................................... 308
10.2.2 地址及顺序处理.............................................................................................. 309
10.2.3 socket基础编程............................................................................................... 314
10.3 网络高级编程............................................................................................................. 322
10.4 ping源码分析............................................................................................................. 326
10.4.1 ping简介.......................................................................................................... 326
10.4.2 ping源码分析.................................................................................................. 327
10.5 实验内容——NTP协议实现.................................................................................... 345
本章小结............................................................................................................................... 352
思考与练习............................................................................................................................ 352
第11 章嵌入式Linux设备驱动开发.......................................................................................... 353
11.1 设备驱动概述............................................................................................................. 353
11.1.1 设备驱动简介及驱动模块.............................................................................. 353
11.1.2 设备文件分类.................................................................................................. 354
11.1.3 设备号.............................................................................................................. 355
11.1.4 驱动层次结构.................................................................................................. 355
11.1.5 设备驱动程序与外界的接口.......................................................................... 355
11.1.6 设备驱动程序的特点...................................................................................... 356
11.2 字符设备驱动编写..................................................................................................... 356
11.3 LCD 驱动编写实例.................................................................................................... 363
11.3.1 LCD 工作原理................................................................................................. 363
11.3.2 LCD 驱动实例................................................................................................. 365
11.4 块设备驱动编写......................................................................................................... 374
11.4.1 块设备驱动程序描述符.................................................................................. 374
11.4.2 块设备驱动编写流程...................................................................................... 375
11.5 中断编程..................................................................................................................... 381
第1 章目录 7║
11.6 键盘驱动实现............................................................................................................. 382
11.6.1 键盘工作原理.................................................................................................. 382
11.6.2 键盘驱动综述.................................................................................................. 383
11.6.3 键盘驱动流程.................................................................................................. 384
11.7 实验内容——skull驱动............................................................................................ 394
本章小结............................................................................................................................... 398
思考与练习............................................................................................................................ 399
第12 章 Qt图形编程................................................................................................................ 400
12.1 嵌入式GUI简介........................................................................................................ 400
12.1.1 Qt/Embedded.................................................................................................... 401
12.1.2 MiniGUI........................................................................................................... 401
12.1.3 Microwindows、Tiny X 等............................................................................. 402
12.2 Qt/Embedded开发入门.............................................................................................. 402
12.2.1 Qt/Embedded介绍........................................................................................... 402
12.2.2 Qt/Embedded信号和插槽机制....................................................................... 405
12.2.3 搭建Qt/Embedded开发环境.......................................................................... 409
12.2.4 Qt/Embedded窗口部件................................................................................... 410
12.2.5 Qt/Embedded图形界面编程........................................................................... 414
12.2.6 Qt/Embedded对话框设计............................................................................... 416
12.3 实验内容——使用Qt 编写“Hello，World”程序................................................ 420
本章小结............................................................................................................................... 428 ...展开收缩