嵌入式Linux系统开发技术详解--基于ARM(完整版)

开心的雅豹 · 发表于 2014-2-21 19:08:04

嵌入式Linux系统开发技术详解--基于ARM(完整版)

资源介绍/目录/截图

第 1 章概述................................................................................................................................... 1
1.1 嵌入式系统....................................................................................................................... 1
1.2 嵌入式操作系统............................................................................................................... 2
1.3 嵌入式 Linux 历史........................................................................................................... 4
1.4 嵌入式 Linux 开发环境................................................................................................... 5
1.5 嵌入式 Linux 系统开发要点........................................................................................... 7
第2 章ARM处理器....................................................................................................................... 8
2.1 ARM处理器简介............................................................................................................. 8
2.1.1 ARM公司简介...................................................................................................... 9
2.1.2 ARM处理器体系结构........................................................................................ 10
2.1.3 Linux 与ARM处理器........................................................................................ 12
2.2 ARM指令集................................................................................................................... 13
2.2.1 ARM微处理器的指令集概述............................................................................ 13
2.2.2 ARM指令寻址方式............................................................................................ 15
2.2.3 Thumb 指令概述................................................................................................. 17
2.3 典型 ARM处理器简介.................................................................................................. 17
2.3.1 Atmel AT91RM9200............................................................................................ 17
2.3.2 Samsung S3C2410 ............................................................................................... 18
2.3.3 TI OMAP1510/1610 系列................................................................................... 19
2.3.4 Freescale i.Max21 ................................................................................................ 22
2.3.5 Intel Xscale PXA系列......................................................................................... 23
2.4 三星 S3C2410开发板.................................................................................................... 24
2.4.1 三星 S3C2410开发板介绍................................................................................. 24
2.4.2 众多的开发板供应商.......................................................................................... 26
第3 章Linux 编程环境......................................................................................
3.1 Linux 常用工具.............................................................................................................. 28
3.1.1 Shell简介............................................................................................................ 28
3.1.2 常用 Shell命令.................................................................................................... 30
3.1.3 编写 Shell脚本.................................................................................................... 38
3.1.4 正则表达式.......................................................................................................... 42
3.1.5 程序编辑器.......................................................................................................... 44
3.2 Makefile .......................................................................................................................... 48
3.2.1 GNU make ........................................................................................................... 48
3.2.2 Makefile规则语法.............................................................................................. 49
3.2.3 Makefile文件中变量的使用.............................................................................. 51
3.3 二进制代码工具的使用................................................................................................. 52
3.3.1 GNU Binutils工具介绍....................................................................................... 52
3.3.2 Binutils工具软件使用........................................................................................ 54
3.4 编译器GCC的使用....................................................................................................... 54
3.4.1 GCC编译器介绍................................................................................................. 54
3.4.2 GCC编译选项解析............................................................................................. 56
3.5 调试器GDB的使用技巧.............................................................................................. 60
3.5.1 GDB调试器介绍................................................................................................ 60
3.5.2 GDB调试命令.................................................................................................... 61
3.6 Linux 编程库.................................................................................................................. 66
3.6.1 Linux 编程库介绍............................................................................................... 66
3.6.2 Linux 系统调用................................................................................................... 67
3.6.3 Linux 线程库....................................................................................................... 70
第4 章交叉开发环境.................................................................................................................. 73
4.1 交叉开发环境介绍......................................................................................................... 73
4.1.1 交叉开发概念模型.............................................................................................. 73
4.1.2 目标板与主机之间的连接.................................................................................. 75
4.1.3 文件传输.............................................................................................................. 76
4.1.4 网络文件系统...................................................................................................... 77
4.2 安装交叉编译工具......................................................................................................... 78
4.2.1 获取交叉开发工具链.......................................................................................... 78
4.2.2 主机安装工具链.................................................................................................. 79
4.3 主机开发环境配置......................................................................................................... 80
4.3.1 主机环境配置...................................................................................................... 80
4.3.2 串口控制台工具.................................................................................................. 81
4.3.3 DHCP服务.......................................................................................................... 84
4.3.4 TFTP服务........................................................................................................... 85
4.3.5 NFS服务............................................................................................................. 86
4.4 启动目标板..................................................................................................................... 88
4.4.1 系统引导过程...................................................................................................... 88
4.4.2 内核解压启动...................................................................................................... 89
4.4.3 挂接根文件系统.................................................................................................. 90
4.5 应用程序的远程交叉调试............................................................................................. 91
4.5.1 交叉调试的模型.................................................................................................. 91
4.5.2 交叉调试程序实例.............................................................................................. 92
第5章交叉开发工具链.............................................................................................................. 94
5.1 工具链软件..................................................................................................................... 94
5.1.1 相关软件工程...................................................................................................... 94
5.1.2 软件版本的匹配.................................................................................................. 95
5.1.3 工具链制作流程.................................................................................................. 97
5.2 制作交叉编译器............................................................................................................. 98
5.2.1 准备编译环境...................................................................................................... 98
5.2.2 编译 binutils......................................................................................................... 99
5.2.3 编译GCC的辅助编译器.................................................................................. 100
5.2.4 编译生成glibc库.............................................................................................. 101
5.2.5 编译生成完整的GCC编译器.......................................................................... 105
5.3 制作交叉调试器........................................................................................................... 106
5.3.1 编译交叉调试器................................................................................................ 106
5.3.2 编译 gdbserver ................................................................................................... 106
第6章Bootloader..................................................................................................................... 108
6.1 Bootloader ..................................................................................................................... 108
6.1.1 Bootloader 介绍................................................................................................. 108
6.1.2 Bootloader 的启动............................................................................................. 109
6.1.3 Bootloader 的种类..............................................................................................111
6.2 U-Boot编程...................................................................................................................113
6.2.1 U-Boot工程简介................................................................................................113
6.2.2 U-Boot源码结构................................................................................................113
6.2.3 U-Boot的编译....................................................................................................114
6.2.4 U-Boot 的移植....................................................................................................117
6.2.5 添加 U-Boot命令...............................................................................................118
6.3 U-Boot的调试.............................................................................................................. 121
6.3.1 硬件调试器........................................................................................................ 121
6.3.2 软件跟踪............................................................................................................ 121
6.3.3 U-Boot启动过程............................................................................................... 123
6.3.4 U-Boot 与内核的关系....................................................................................... 128
6.4 使用 U-Boot.................................................................................................................. 133
6.4.1 烧写U-Boot 到Flash ........................................................................................ 134
6.4.2 U-Boot的常用命令........................................................................................... 134
6.4.3 U-Boot的环境变量........................................................................................... 141
第7 章配置编译内核................................................................................................................ 143
7.1 Linux 内核特点............................................................................................................ 143
7.1.1 Linux 内核版本介绍......................................................................................... 143
7.1.2 Linux 内核特点................................................................................................. 143
7.1.3 Linux 2.6 内核新特性....................................................................................... 144
7.2 配置编译内核源码....................................................................................................... 147
7.2.1 内核源码结构.................................................................................................... 148
7.2.2 内核配置系统.................................................................................................... 150
7.2.3 Kbuild Makefile ................................................................................................. 157
7.2.4 内核编译............................................................................................................ 169
7.2.5 内核编译结果.................................................................................................... 179
7.3 内核配置选项............................................................................................................... 180
7.3.1 使用配置菜单.................................................................................................... 180
7.3.2 基本配置选项.................................................................................................... 181
7.3.3 驱动程序配置选项............................................................................................ 183
第8 章内核移植浅析................................................................................................................ 185
8.1 移植内核源码............................................................................................................... 185
8.1.1 移植前的准备工作............................................................................................ 185
8.1.2 开发板内核移植................................................................................................ 186
8.1.3 移植后的工作.................................................................................................... 194
8.2 Linux 内核启动过程分析............................................................................................ 194
8.2.1 内核启动流程源代码分析................................................................................ 194
8.2.2 内核自引导程序................................................................................................ 195
8.2.3 内核 vmlinux 入口............................................................................................ 199
8.2.4 Linux 系统初始化............................................................................................. 201
8.2.5 挂接根文件系统................................................................................................ 206
8.2.6 初始化设备驱动................................................................................................ 208
8.2.7 启动用户空间init进程..................................................................................... 209
第9 章内核调试技术................................................................................................................ 212
9.1 内核调试方法............................................................................................................... 212
9.1.1 内核调试概述.................................................................................................... 212
9.1.2 学会分析内核源程序........................................................................................ 213
9.1.3 调试方法介绍.................................................................................................... 213
9.2 内核打印函数............................................................................................................... 216
9.2.1 内核映像解压前的串口输出函数.................................................................... 216
9.2.2 内核错误报告子程序........................................................................................ 218
9.2.3 内核打印函数.................................................................................................... 220
9.3 获取内核信息............................................................................................................... 227
9.3.1 系统请求键........................................................................................................ 227
9.3.2 通过/proc接口................................................................................................... 228
9.3.3 通过/sys 接口..................................................................................................... 229
9.3.4 通过 ioctl方法................................................................................................... 232
9.4 处理出错信息............................................................................................................... 233
9.4.1 oops信息........................................................................................................... 233
9.4.2 panic ................................................................................................................... 234
9.5 内核源码调试............................................................................................................... 236
9.5.1 KGDB调试内核源代码.................................................................................... 236
9.5.2 BDI2000 调试内核源代码................................................................................ 237
第10 章制作 Linux根文件系统............................................................................................... 242
10.1 根文件系统目录结构................................................................................................. 242
10.1.1 FHS目录结构................................................................................................. 243
10.1.2 文件存放规则.................................................................................................. 246
10.2 添加系统文件............................................................................................................. 247
10.2.1 添加共享链接库.............................................................................................. 247
10.2.2 添加内核模块.................................................................................................. 249
10.2.3 添加设备文件.................................................................................................. 251
10.3 init系统初始化过程.................................................................................................. 253
10.3.1 inittab 文件....................................................................................................... 253
10.3.2 System V init启动过程................................................................................... 256
10.3.3 Busybox init启动过程分析............................................................................ 258
10.4 定制文件系统............................................................................................................. 260
10.4.1 定制应用程序.................................................................................................. 260
10.4.2 配置应用程序自动启动.................................................................................. 260
第11 章充分利用开源软件...................................................................................................... 262
11.1 开放源代码工程介绍................................................................................................. 262
11.1.1 Linux 系统和开源软件................................................................................... 263
11.1.2 开源软件的特点.............................................................................................. 264
11.2 Busybox使用.............................................................................................................. 265
11.2.1 Busybox工程介绍........................................................................................... 265
11.2.2 配置编译Busybox........................................................................................... 265
11.3 X11图形系统............................................................................................................. 270
11.3.1 X Windows介绍.............................................................................................. 270
11.3.2 Tiny-X 介绍..................................................................................................... 270
11.3.3 GTK 图形库..................................................................................................... 271
11.4 Qt图形库.................................................................................................................... 277
11.4.1 Qt介绍............................................................................................................. 277
11.4.2 Qt/Embedded介绍........................................................................................... 278
11.4.3 Qt/Embedded架构........................................................................................... 280
11.4.4 Qt/Embedded软件包与安装........................................................................... 281
11.5 MiniGUI图形系统..................................................................................................... 283
11.5.1 MiniGUI图形系统概述.................................................................................. 283
11.5.2 MiniGUI移植.................................................................................................. 285
11.6 MicroWindows图形系统........................................................................................... 290
11.7 Linux 下的网络应用.................................................................................................. 292
11.7.1 嵌入式设备的网络化...................................................................................... 292
11.7.2 TCP/IP协议概述............................................................................................. 292
11.7.3 Linux 下的Socket编程.................................................................................. 294
11.8 嵌入式 Linux 的串行通信......................................................................................... 304
11.8.1 Linux 下的串口操作....................................................................................... 304
11.8.2 Linux 串口编程实例....................................................................................... 309
第12 章系统集成测试.............................................................................................................. 314
12.1 系统集成测试............................................................................................................. 314
12.1.1 系统集成测试概述.......................................................................................... 314
12.1.2 系统集成测试要求.......................................................................................... 315
12.2 系统跟踪工具............................................................................................................. 315
12.2.1 为什么需要跟踪工具...................................................................................... 315
12.2.2 Strace................................................................................................................ 316
12.2.3 Ltrace ............................................................................................................... 316
12.2.4 LTT................................................................................................................... 317
12.3 系统性能测量工具..................................................................................................... 321
12.3.1 代码效率测量.................................................................................................. 321
12.3.2 LTP................................................................................................................... 324
12.3.3 LMbench .......................................................................................................... 325
12.4 测量内存泄漏............................................................................................................. 326
12.4.1 mtrace............................................................................................................... 326
12.4.2 dmalloc............................................................................................................. 327
12.4.3 memwatch ........................................................................................................ 328
12.4.4 YAMD.............................................................................................................. 330
第13 章部署 Linux系统........................................................................................................... 333
13.1 部署 Linux 系统概述................................................................................................. 333
13.1.1 部署 Linux 系统的基本流程.......................................................................... 333
13.1.2 部署 Linux 系统的关键问题.......................................................................... 334
13.2 文件系统类型............................................................................................................. 335
13.2.1 EXT2/EXT3 ..................................................................................................... 335
13.2.2 JFS.................................................................................................................... 337
13.2.3 cramfs............................................................................................................... 339
13.2.4 JFFS/JFFS2 ...................................................................................................... 340
13.2.5 YAFFS.............................................................................................................. 341
13.3 存储设备..................................................................................................................... 343
13.3.1 MTD 类型设备................................................................................................ 343
13.3.2 磁盘类型设备.................................................................................................. 344
13.4 部署 Linux 系统......................................................................................................... 346
13.4.1 安装MTD 工具............................................................................................... 346
13.4.2 使用磁盘文件系统.......................................................................................... 347
13.4.3 使用 RAMDISK 设备..................................................................................... 348
13.4.4 使用MTD 设备和JFFS2文件系统............................................................... 349
13.4.5 系统启动和升级.............................................................................................. 351
第14 章系统设计开发实例...................................................................................................... 352
14.1 需求分析..................................................................................................................... 352
14.2 系统硬件设计............................................................................................................. 354
14.3 系统软件设计............................................................................................................. 364
14.4 系统集成与部署......................................................................................................... 366

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awdwdawwad · 发表于 2014-3-17 00:19:01

每天来学习，跟三通一起成长！

Kaizhekou · 发表于 2014-3-25 17:57:35

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lewisduu · 发表于 2014-3-27 01:41:54

爱技术,爱实验,尽在三通IT学院!

xmbe11 · 发表于 2014-4-9 13:27:30

这个你能信？反正我信了！

jumpgo · 发表于 2014-4-10 21:13:53

虚拟化,据库,程学习就在www.santongit.com！

asgasgs · 发表于 2014-4-26 15:35:43

五体投地的佩服楼主中！

TTOOP · 发表于 2014-5-2 16:11:04

谁知盘中餐,发帖真辛苦！

窗外的微笑 · 发表于 2014-5-4 00:25:04

这个消息太震惊了！

chris · 发表于 2014-11-7 23:00:02

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