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嵌入式Linux与C语言编程:ARM平台技术详解

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根据提供的文件信息,我们可以推断出一系列相关的知识点,这些知识点围绕Linux操作系统、嵌入式系统开发,以及C语言编程。以下是知识点的详细说明: ### Linux操作系统相关知识点: #### 1. Linux操作系统的基本概念 - Linux是一种自由和开放源代码的类Unix操作系统,由Linux Torvalds于1991年首次发布。 - Linux内核与GNU工具集结合使用,形成完整的操作系统,被广泛应用于服务器、嵌入式设备、个人电脑等。 #### 2. Linux系统的组成 - 内核(Kernel):负责管理系统资源,是操作系统的核心。 - Shell:用户与Linux系统交互的接口,有多种Shell可供选择,如bash、csh、zsh等。 - 文件系统:组织和管理数据的方式,常见的Linux文件系统有ext3、ext4、XFS等。 - 程序库和工具:包括系统库(如glibc)、用户工具(如gcc编译器、make工具等)。 #### 3. Linux操作系统的文件和目录结构 - 根目录“/”是文件系统的起始点。 - 常见目录如/bin(存放基本命令)、/etc(配置文件)、/dev(设备文件)、/usr(用户程序)、/var(系统日志文件)等。 #### 4. Linux系统管理与命令行操作 - 系统启动和运行级别的管理。 - 用户和权限管理,包括用户账户的创建、删除和权限分配。 - 常用命令行工具的使用,如ls、cd、cp、mv、find、grep等。 - 系统监控命令,如top、ps、df、du等。 ### 嵌入式Linux系统开发相关知识点: #### 1. 嵌入式Linux简介 - 嵌入式Linux是Linux操作系统在嵌入式领域的应用,具有可定制、开源等特点。 - 常见的嵌入式Linux系统有Android、Fedora ARM、Ubuntu Touch等。 #### 2. 嵌入式Linux系统的构建和裁剪 - 了解如何使用工具如Buildroot或Yocto构建适用于特定硬件的Linux系统。 - 掌握如何裁剪Linux内核,移除不必要的驱动和服务以适应资源受限的嵌入式设备。 #### 3. 基于ARM架构的开发 - ARM是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构,支持多样的操作系统,包括Linux。 - ARM处理器具有低功耗、高性能的特点,适用于移动设备和便携式电子产品。 #### 4. 嵌入式Linux驱动开发 - 驱动程序是硬件与操作系统之间的通信接口。 - 学习编写字符设备、块设备、网络设备驱动以及电源管理、中断处理等。 #### 5. 嵌入式应用开发 - 使用C/C++语言开发嵌入式应用程序。 - 利用Qt、GTK等图形库开发用户界面。 - 掌握多线程和进程间通信技术。 ### C语言编程入门相关知识点: #### 1. C语言基础语法 - 数据类型、变量和常量的使用。 - 控制结构,包括条件判断(if-else)、循环(for、while、do-while)。 - 函数的定义和使用。 #### 2. C语言编程结构 - 模块化编程,理解头文件(.h)和源文件(.c)的分离。 - 指针的使用和内存管理。 - 预处理器的使用,如宏定义和条件编译。 #### 3. C语言进阶概念 - 结构体(struct)和联合体(union)的定义和应用。 - 文件操作,包括文件的读写。 - 动态内存分配和释放。 #### 4. C语言在嵌入式系统中的应用 - 利用C语言与硬件设备交互,编写嵌入式设备驱动。 - 开发嵌入式系统的应用程序和中间件。 - 理解和使用交叉编译工具链进行嵌入式开发。 ### 综合实践与案例分析: #### 1. 基于ARM架构的Linux开发板实践 - 选择合适的开发板,如Raspberry Pi、BeagleBone等。 - 安装和配置Linux操作系统到开发板上。 - 学习如何在开发板上运行和调试C语言程序。 #### 2. 项目案例分析 - 分析实际的嵌入式Linux项目案例。 - 从需求分析、系统设计到程序编码的整个开发流程。 - 探索常见的问题和解决策略。 以上知识点是根据给定文件的标题、描述、标签以及文件名称列表提炼的,旨在为希望深入学习Linux操作系统下C语言编程以及嵌入式Linux系统开发的读者提供一个全面的知识概览。这些知识点不仅包括了基础理论,也涉及了实战应用,为学习者构建了一个完整的知识体系。

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《嵌入式Linux应用程序开发标准教程(第2版)》主要分为3个部分,包括Linux基础、搭建嵌入式Linux环境和嵌入式Linux的应用开发。Linux基础部分从Linux基础、基本操作命令讲起,为Linux初学者能快速入门提供了保证。接着系统地讲解了嵌入式Linux的环境搭建,以及嵌入式Linux的I/O与文件系统的开发、进程控制开发、进程间通信开发、网络应用开发、基于中断的开发、设备驱动程序的开发以及嵌入式图形界面的开发等,并且还安排了丰富的实验内容与课后实践,使读者能够边学边用,更快更好地掌握所学知识。   《嵌入式Linux应用程序开发标准教程(第2版)》可作为高等院校电子类、电气类、控制类等专业高年级本科生、研究生学习嵌入式Linux的教材,也可供希望转入嵌入式领域的科研和工程技术人员参考使用,还可作为嵌入式培训班的教材和参考书。 第1章 Linux快速入门 1.1 嵌入式Linux基础 1.1.1 Linux发展概述 1.1.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势 1.1.3 Linux发行版本 1.1.4 如何学习Linux 1.2 Linux安装 1.2.1 基础概念 1.2.2 硬件需求 1.2.3 安装准备 1.3 Linux文件及文件系统 1.3.1 文件类型及文件属性 1.3.2 文件系统类型介绍 1.3.3 Linux目录结构 1.4 实验内容——安装Linux操作系统 1.5 本章小结 1.6 思考与练习 第2章 Linux基础命令 2.1 Linux常用命令 2.1.1 用户系统相关命令 2.1.2 文件相关命令 2.1.3 压缩打包相关命令 2.1.4 文件比较合并相关命令 2.1.5 网络相关命令 2.2 Linux启动过程详解 2.2.1 概述 2.2.2 内核引导阶段 2.2.3 init阶段 2.3 Linux系统服务 2.3.1 独立运行的服务 2.3.2 xinetd设定的服务 2.3.3 系统服务的其他相关命令 2.4 实验内容 2.4.1 在Linux下解压常见软件 2.4.2 定制Linux系统服务 2.5 本章小结 2.6 思考与练习 第3章 Linux下C编程基础 3.1 Linux下C语言编程概述 3.1.1 C语言简单回顾 3.1.2 Linux下C语言编程环境概述 3.2 常用编辑器 3.2.1 进入vi 3.2.2 初探emacs 3.3 gcc编译器 3.3.1 gcc编译流程解析 3.3.2 gcc编译选项分析 3.4 gdb调试器 3.4.1 gdb使用流程 3.4.2 gdb基本命令 3.5 make工程管理器 3.5.1 makefile基本结构 3.5.2 makefile变量 3.5.3 makefile规则 3.5.4 make管理器的使用 3.6 使用autotools 3.6.1 autotools使用流程 3.6.2 使用autotools所生成的makefile 3.7 实验内容 3.7.1 vi使用练习 3.7.2 用gdb调试程序的bug 3.7.3 编写包含多文件的makefile 3.7.4 使用autotools生成包含多文件的makefile 3.8 本章小结 3.9 思考与练习 第4章 嵌入式系统基础 4.1 嵌入式系统概述 4.1.1 嵌入式系统简介 4.1.2 嵌入式系统发展历史 4.1.3 嵌入式系统的特点 4.1.4 嵌入式系统的体系结构 4.1.5 几种主流嵌入式操作系统分析 4.2 ARM处理器硬件开发平台 4.2.1 ARM处理器简介 4.2.2 ARM体系结构简介 4.2.3 ARM9体系结构 4.2.4 S3C2410处理器详解 4.3 嵌入式软件开发流程 4.3.1 嵌入式系统开发概述 4.3.2 嵌入式软件开发概述 4.4 实验内容——使用JTAG烧写NandFlash 4.5 本章小结 4.6 思考与练习 第5章 嵌入式Linux开发环境的搭建 5.1 嵌入式开发环境的搭建 5.1.1 嵌入式交叉编译环境的搭建 5.1.2 超级终端和minicom配置及使用 5.1.3 下载映像到开发板 5.1.4 编译嵌入式Linux内核 5.1.5 Linux内核源码目录结构 5.1.6 制作文件系统 5.2 U-Boot移植 5.2.1 Bootloader介绍 5.2.2 U-Boot概述 5.2.3 U-Boot源码导读 5.2.4 U-Boot移植主要步骤 5.3 实验内容——创建Linux内核和文件系统 5.4 本章小结 5.5 思考与练习 第6章 文件I/O编程 6.1 Linux系统调用及用户编程接口(API) 6.1.1 系统调用 6.1.2 用户编程接口(API) 6.1.3 系统命令 6.2 Linux中文件及文件描述符概述 6.3 底层文件I/O操作 6.3.1 基本文件操作 6.3.2 文件锁 6.3.3 多路复用 6.4 嵌入式Linux串口应用编程 6.4.1 串口概述 6.4.2 串口设置详解 6.4.3 串口使用详解 6.5 标准I/O编程 6.5.1 基本操作 6.5.2 其他操作 6.6 实验内容 6.6.1 文件读写及上锁 6.6.2 多路复用式串口操作 6.7 本章小结 6.8 思考与练习 第7章 进程控制开发 7.1 Linux进程概述 7.1.1 进程的基本概念 7.1.2 Linux下的进程结构 7.1.3 Linux下进程的模式和类型 7.1.4 Linux下的进程管理 7.2 Linux进程控制编程 7.3 Linux守护进程 7.3.1 守护进程概述 7.3.2 编写守护进程 7.3.3 守护进程的出错处理 7.4 实验内容 7.4.1 编写多进程程序 7.4.2 编写守护进程 7.5 本章小结 7.6 思考与练习 第8章 进程间通信 8.1 Linux下进程间通信概述 8.2 管道 8.2.1 管道概述 8.2.2 管道系统调用 8.2.3 标准流管道 8.2.4 FIFO 8.3 信号 8.3.1 信号概述 8.3.2 信号发送与捕捉 8.3.3 信号的处理 8.4 信号量 8.4.1 信号量概述 8.4.2 信号量的应用 8.5 共享内存 8.5.1 共享内存概述 8.5.2 共享内存的应用 8.6 消息队列 8.6.1 消息队列概述 8.6.2 消息队列的应用 8.7 实验内容 8.7.1 管道通信实验 8.7.2 共享内存实验 8.8 本章小结 8.9 思考与练习 第9章 多线程编程 9.1 Linux线程概述 9.1.1 线程概述 9.1.2 线程机制的分类和特性 9.2 Linux线程编程 9.2.1 线程基本编程 9.2.2 线程之间的同步与互斥 9.2.3 线程属性 9.3 实验内容——“生产者消费者”实验 9.4 本章小结 9.5 思考与练习 第10章 嵌入式Linux网络编程 10.1 TCP/IP概述 10.1.1 OSI参考模型及TCP/IP参考模型 10.1.2 TCP/IP协议族 10.1.3 TCP和UDP 10.2 网络基础编程 10.2.1 socket概述 10.2.2 地址及顺序处理 10.2.3 socket基础编程 10.3 网络高级编程 10.4 实验内容——NTP协议实现 10.5 本章小结 10.6 思考与练习 第11章 嵌入式Linux设备驱动开发 11.1 设备驱动概述 11.1.1 设备驱动简介及驱动模块 11.1.2 设备分类 11.1.3 设备号 11.1.4 驱动层次结构 11.1.5 设备驱动程序与外界的接口 11.1.6 设备驱动程序的特点 11.2 字符设备驱动编程 11.3 GPIO驱动程序实例 11.3.1 GPIO工作原理 11.3.2 GPIO驱动程序 11.4 块设备驱动编程 11.5 中断编程 11.6 按键驱动程序实例 11.6.1 按键工作原理 11.6.2 按键驱动程序 11.6.3 按键驱动的测试程序 11.7 实验内容——test驱动 11.8 本章小结 11.9 思考与练习 第12章 Qt图形编程基础 12.1 嵌入式GUI简介 12.1.1 Qt/Embedded 12.1.2 MiniGUI 12.1.3 Microwindows、TinyX等 12.2 Qt/Embedded开发入门 12.2.1 Qt/Embedded介绍 12.2.2 Qt/Embedded信号和插槽机制 12.2.3 搭建Qt/Embedded开发环境 12.2.4 Qt/Embedded窗口部件 12.2.5 Qt/Embedded图形界面编程 12.2.6 Qt/Embedded对话框设计 12.3 实验内容——使用Qt编写“Hello,World”程序 12.4 本章小结
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资源大于15MB分2次上传。 清晰度一般。加到11章 第12,13章没有。 第1章 嵌入式系统基础. 1.1 嵌入式系统简介 1.1.1 嵌入式系统定义 1.1.2 嵌入式系统与PC 1.1.3 嵌入式系统的特点 1.2 嵌入式系统的发展 1.2.1 嵌入式系统现状 1.2.2 嵌入式系统发展趋势 1.3 嵌入式操作系统与实时操作系统 1.3.1 Linux 1.3.2 uC/OS 1.3.3 Windows CE 1.3.4 VxWorks 1.3.5 Palm OS 1.3.6 QNX 1.4 嵌入式系统选型 第2章 基于ARM9处理器的硬件开发平台 2.1 ARM处理器简介 2.1.1 ARM公司简介 2.1.2 ARM微处理器核 .2.2 ARM9微处理器简介 2.2.1 与ARM7处理器的比较 2.2.2 三星S3C2410X处理器详解 2.3 FS2410开发平台 第3章 创建嵌入式系统开发环境 3.1 嵌入式Linux的开发环境 3.2 Cygwin 3.3 虚拟机 3.4 交叉编译的预备知识 3.4.1 Make命令和Makefile文件 3.4.2 binutils工具包 3.4.3 gcc编译器 3.4.4 Glibc库 3.4.5 GDB 3.5 交叉编译 3.5.1 创建编译环境 3.5.2 编译binutils 3.5.3 编译bootstrap_gcc 3.5.4 编译Glibc 3.5.5 编译完整的gcc 3.5.6 编译GDB 3.5.7 成果 3.5.8 其他交叉编译方法 3.6 通过二进制软件包创建交叉编译环境 3.7 开发套件 第4章 调试嵌入式系统程序 4.1 嵌入式系统调试方法 4.1.1 实时在线仿真 4.1.2 模拟调试 4.1.3 软件调试 4.1.4 BDM/JTAG调试 4.2 ARM仿真器 4.2.1 techorICE ARM仿真器 4.2.2 ARM仿真器工作原理 4.2.3 ARM仿真器的系统功能层次 4.2.4 使用仿真器和ADS Debugger调试ARM开发板 4.3 JTAG接口 4.3.1 JTAG引脚定义 4.3.2 通过JTAG烧写Flash 4.3.3 烧写Flash技术内幕 第5章 Bootloader 5.1 嵌入式系统的引导代码 5.1.1 初识Bootloader 5.1.2 Bootloader的启动流程 5.2 Bootloader之vivi 5.2.1 vivi简介 5.2.2 vivi的配置与编译 5.2.3 vivi代码导读 5.3 Bootloader之U-Boot 5.3.1 U-Boot代码结构分析 5.3.2 编译U-Boot代码 5.3.3 U-Boot代码导读 5.3.4 U-Boot命令 5.4 FS2410的Bootloader 第6章 Linux系统在ARM平台的移植 6.1 移植的概念 6.2 Linux内核结构 6.3 Linux-2.4内核向ARM平台的移植 6.3.1 根目录 6.3.2 arch目录 6.3.3 arch/arm/boot目录 6.3.4 arch/arm/def-configs目录 6.3.5 arch/arm/kernel目录 6.3.6 arch/arm/mm目录 6.3.7 arch/arm/mach-s3c2410目录 6.4 Linux-2.6内核向ARM平台的移植 6.4.1 定义平台和编译器 6.4.2 arch/arm/mach-s3c2410/devs.c 6.4.3 arch/arm/mach-s3c2410/mach-fs2410.c 6.4.4 串口输出 6.5 编译Linux内核 6.5.1 代码成熟等级选项 6.5.2 通用的一些选项 6.5.3 和模块相关的选项 6.5.4 和块相关的选项 6.5.5 和系统类型相关的选项 6.5.6 和总线相关的选项 6.5.7 和内核特性相关的选项 6.5.8 和系统启动相关的选项 6.5.9 和浮点运算相关的选项 6.5.10 用户空间使用的二进制文件格式的选项 6.5.11 和电源管理相关的选项 6.5.12 和网络协议相关的选项 6.5.13 和设备驱动程序相关的选项 6.5.14 和文件系统相关的选项 6.5.15 和程序性能分析相关的选项 6.5.16 和内核调试相关的选项 6.5.17 和安全相关的选项 6.5.18 和加密算法相关的选项 6.5.19 库选项 6.5.20 保存内核配置 第7章 Linux设备驱动程序开发 7.1 设备驱动概述 7.1.1 设备驱动和文件系统的关系 7.1.2 设备类型分类 7.1.3 内核空间和用户空间.. 7.2 设备驱动基础 7.2.1 设备驱动中关键数据结构 7.2.2 字符设备驱动开发 第8章 网络设备驱动程序开发 8.1 网络设备驱动程序简介 8.1.1 device数据结构 8.1.2 sk_buff数据结构 8.1.3 内核的驱动程序接口 8.2 以太网控制器CS8900A 8.2.1 特性 8.2.2 工作原理 8.2.3 电路连接 8.2.4 引脚 8.2.5 操作模式 8.3 网络设备驱动程序实例 8.3.1 初始化函数 8.3.2 打开函数 8.3.3 关闭函数 8.3.4 发送函数 8.3.5 接收函数 8.3.6 中断处理函数 第9章 USB驱动程序开发 9.1 USB驱动程序简介 9.1.1 USB背景知识 9.1.2 Linux内核对USB规范的支持 9.1.3 OHCI简介 9.2 Linux下USB系统文件结点 9.3 USB主机驱动结构 9.3.1 USB数据传输时序 9.3.2 USB设备连接/断开时序 9.4 主要数据结构及接口函数 9.4.1 数据传输管道 9.4.2 统一的USB数据传输块 9.4.3 USBD数据描述 9.4.4 USBD与HCD驱动程序接口 9.4.5 USBD层的设备管理 9.4.6 设备类驱动与USBD接口 9.5 USBD文件系统接口 9.5.1 设备驱动程序访问 9.5.2 设备拓扑访问 9.5.3 设备信息访问 9.6 设备类驱动与文件系统接口 9.7 USB HUB驱动程序 9.7.1 HUB驱动初始化 9.7.2 HUB Probe相关函数 9.8 OHCI HCD实现 9.8.1 OHCI驱动初始化 9.8.2 与USBD连接 9.8.3 OHCI根HUB 9.9 扫描仪设备驱动程序 9.9.1 USBD接口 9.9.2 文件系统接口 9.10 USB主机驱动在S3C2410X平台的实现 9.10.1 USB主机控制器简介 9.10.2 驱动程序的移植 第10章 图形用户接口 10.1 嵌入式系统中的GUI简介 10.1.1 MicroWindows 10.1.2 MiniGUI 10.1.3 Qt/Embedded 10.2 MiniGUI编程 10.2.1 MiniGUI移植 10.2.2 MiniGUI编程 10.3 初识Qt/Embedded 10.3.1 Qt介绍 10.3.2 系统要求 10.3.3 Qt的架构 10.4 Qt/Embedded嵌入式图形开发基础 10.4.1 建立Qt/Embedded 开发环境 10.4.2 认识Qt/Embedded开发环境 10.4.3 窗体 10.4.4 对话框 10.4.5 外形与感觉 10.4.6 国际化 10.5 Qt/Embedded实战演练 10.5.1 安装Qt/Embedded工具开发包 10.5.2 交叉编译Qt/Embedded库 10.5.3 Hello,World 10.5.4 发布Qt/Embedded程序到目标板 10.5.5 添加一个Qt/Embedded应用到QPE 第11章 Java虚拟机的移植 11.1 Java虚拟机概述 11.1.1 Java虚拟机的概念 11.1.2 J2ME 11.1.3 KVM 11.2 Java虚拟机的移植 11.2.1 获得源码 11.2.2 编译环境的建立 11.2.3 JDK的安装 11.2.4 KVM的移植及编译 11.2.5 KVM的测试 11.3 其他可选的虚拟机 11.4 性能优化
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