Linux嵌入式系统高级程序设计

目 录
第1章 嵌入式Linux简介 1
1.1 为何使用嵌入式Linux 2
1.1.1 使用嵌入式Linux的技术原因 2
1.1.2 商业上使用嵌入式Linux的原因 7
1.2 1万英尺高空鸟瞰：略述嵌入式Linux开发 9
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第1章 嵌入式Linux简介 1
1.1 为何使用嵌入式Linux 2
1.1.1 使用嵌入式Linux的技术原因 2
1.1.2 商业上使用嵌入式Linux的原因 7
1.2 1万英尺高空鸟瞰：略述嵌入式Linux开发 9
1.2.1 目标硬件 9
1.2.2 获取Linux　　9
1.2.3 启动Linux　　9
1.2.4 开发环境　　10
1.2.5 系统设计　　10
1.3 嵌入式Linux系统的组织结构 10
1.3.1 启动装载程序 11
1.3.2 内核 12
1.3.3 根文件系统 12
1.3.4 应用程序 13
1.3.5 交叉编译器 13
1.3.6 工具 14
1.4 从何处获得帮助 18
1.4.1 Google大学 18
1.4.2 邮件列表和新闻组 18
1.4.3 厂商赞助的资源 19
1.4.4 行业组织和社区兴趣网站 19
1.4.5 IRC 21
1.5 前瞻 21
第2章 配置软件环境 22
2.1 宿主机环境 22
2.1.1 Linux 23
2.1.2 Windows 26
2.2 宿主机服务 36
2.2.1 关闭防火墙 36
2.2.2 TFTP 37
2.2.3 DHCP 38
2.2.4 NFS 39
2.2.5 PXE 42
2.3 连接线缆 43
2.3.1 串行连接（用于控制台） 43
2.3.2 网络 43
2.4 避免IT管理人员恼火的拜访 44
第3章 目标机仿真与虚拟机 46
3.1 为何仿真目标机 46
3.2 通过QEMU进行仿真 47
3.2.1 编译QEMU 47
3.2.2 使用QEMU仿真目标机 48
3.2.3 使用QEMU在仿真模式下进行编译 50
3.3 x86宿主机的虚拟化软件 51
3.4 小结 52
第4章 开始你的项目 53
4.1 大多数目标板包含了Linux发布版 54
4.2 打开目标板包装后需要做什么 55
4.2.1 有Linux吗？启动它 55
4.2.2 访问内核 61
4.2.3 理解根文件系统 64
4.3 根文件系统对项目的适用性 68
4.4 小结 70
第5章 获取对应于目标板的Linux 71
5.1 从目标板厂商获取Linux 72
5.1.1 应该询问板卡厂商的问题 72
5.1.2 现在你是一位顾客了 74
5.2 开源嵌入式Linux发布版 74
5.2.1 嵌入式Linux发布版构建工具存在的原因 75
5.2.2 应该使用某种发布版构建工具吗 75
5.2.3 流行的开源嵌入式Linux发布版 76
5.3 从商业厂商和咨询机构获取Linux 87
5.3.1 你需要考虑商业性的Linux厂商吗 87
5.3.2 预期厂商应提供什么 88
5.3.3 厂商列表 88
5.4 小结 90
第6章 从头开始创建Linux发布版 91
6.1 交叉编译器基础 92
6.1.1 联编软件时需要注意的情况 93
6.1.2 习惯命令行 94
6.2 联编GCC交叉编译器概述 94
6.2.1 C库 95
6.2.2 收集源代码 95
6.2.3 联编GCC 99
6.3 用crosstool-NG联编工具链 109
6.4 创建根文件系统 111
6.4.1 配置环境 111
6.4.2 联编和安装BusyBox 111
6.4.3 库 112
6.4.4 创建设备结点和目录 113
6.4.5 最后修整 113
6.4.6 联编内核 114
6.4.7 解决启动问题 117
6.5 发布发布版 118
6.6 小结 119
第7章 启动目标板 120
7.1 启动Linux系统是一部三幕剧 120
7.1.1 启动装载程序 120
7.1.2 内核层与用户层 123
7.2 启动装载程序 123
7.3 内核启动 129
7.3.1 内核入口点 130
7.3.2 用户层启动 135
7.3.3 BusyBox Init 138
7.3.4 用户自定义init 139
7.4 前瞻 140
第8章 配置应用开发环境 141
8.1 选择完成工作的正确工具 141
8.2 了解要开发的应用程序 141
8.3 使用何种开发工具 143
8.3.1 C语言 144
8.3.2 C++ 144
8.3.3 Java 145
8.4 非传统嵌入式语言 146
8.4.1 Python 147
8.4.2 TCL 148
8.4.3 Shell脚本 149
8.4.4 PHP 150
8.5 性能和性能剖析工具 151
8.5.1 性能剖析 151
8.5.2 内存泄漏检测 154
8.5.3 静态分析　　156
8.6 IDE 157
8.6.1 编辑器 + make + shell 157
8.6.2 Eclipse 159
8.7 前瞻 163
第9章 应用开发 164
9.1 开始开发应用程序 164
9.2 桌面系统和目标机 164
9.2.1 针对可移植性编写代码 165
9.2.2 系统差别 166
9.3 Hello World 167
9.3.1 获取工具 167
9.3.2 使make工作 168
9.3.3 在目标机上运行代码 171
9.3.4 更复杂的项目 172
9.4 准备好调试 176
9.5 前瞻 178
第10章 调试应用程序 179
10.1 开始开发应用程序 179
10.2 调试的种类 179
10.3 远程调试概述 180
10.4 调试C和C++ 180
10.4.1 联编GDB 181
10.4.2 GDB前端 182
10.4.3 针对调试进行编译 182
10.5 调试Java 190
10.6 测量 193
10.6.1 Java测量 195
10.6.2 脚本语言中的测量 196
10.7 前瞻 196
第11章 内核配置和开发 197
11.1 内核项目布局 197
11.2 联编内核 200
11.2.1 内核配置程序的工作方式 202
11.2.2 默认配置 203
11.2.3 手工编辑.config文件 204
11.2.4 联编内核 205
11.2.5 联编模块 207
11.2.6 清理 208
11.3 开源社区 209
11.3.1 内核开发过程 209
11.3.2 向Linux内核贡献代码 209
11.3.3 应用补丁 211
11.4 前瞻 211
第12章 实时 212
12.1 Linux中的实时实现 215
12.2 实时程序设计惯例 218
12.2.1 仅一个实时进程 218
12.2.2 锁定内存 218
12.2.3 避免使用堆 219
12.2.4 需要继承优先级的互斥量 219
12.2.5 I/O是非确定的 220
12.2.6 使用线程池 220
12.2.7 LatencyTOP 221
12.3 常见的硬件缺陷 223
12.3.1 系统管理中断 224
12.3.2 VGA控制台 224
12.3.3 DMA总线独占 224
12.4 小结 224
第13章 使用开源软件项目 225
13.1 使用开源软件包 225
13.1.1 开源项目的结构 226
13.1.2 项目团队并非你的员工 226
13.1.3 理解许可证 227
13.1.4 下载 228
13.1.5 使用源代码控制系统取得代码 229
13.1.6 交叉编译　　232
13.1.7 使用configure 233
13.1.8 联编和安装 237
13.2 常用项目 238
13.2.1 DirectFB　　238
13.2.2 Dropbear　　238
13.2.3 QT/Qtopia 238
13.2.4 JamVM 238
13.2.5 Rzsz 239
13.2.6 Netcat 239
13.2.7 TinyXML　　239
13.2.8 Micro_httpd 239
13.2.9 Stupid-FTPd 240
13.2.10 Quagga 240
13.2.11 tslib 240
13.2.12 fgetty 240
第14章 BusyBox 241
14.1 基于BusyBox的系统的组织方式 241
14.2 构建基于BusyBox的系统 242
14.2.1 下载软件 242
14.2.2 配置 243
14.3 BusyBox为什么这样小 248
14.4 创建自己的小应用程序 249
14.5 获得帮助 253
14.6 前瞻 253
第15章 系统设计 254
15.1 整体图景 254
15.2 配置启动装载程序和内核 255
15.2.1 U-Boot 255
15.2.2 其他启动装载程序 257
15.2.3 就地执行 257
15.3 选择根文件系统 258
15.3.1 基于块的文件系统 258
15.3.2 MTD文件系统 261
15.3.3 基于内存缓冲区的文件系统 262
15.3.4 文件系统的组合 263
15.4 组装根文件系统 263
15.4.1 创建中间整备区域 264
15.4.2 创建目录框架 264
15.4.3 收集库和其他必需的文件 264
15.4.4 创建初始化脚本 266
15.4.5 设置所有权和权限 269
15.5 安全 270
15.5.1 内建的安全机制 271
15.5.2 SELinux 271
15.5.3 PAM 274
15.6 前瞻 276
第16章 系统微调 277
16.1 减小根文件系统的大小 279
16.1.1 从零开始 279
16.1.2 为节省空间而编译 281
16.2 减小内核的大小 284
16.3 最小化启动时间 289
16.3.1 减少内核启动时间 289
16.3.2 测量内核启动时间 291
16.3.3 缩减根文件系统的启动时间 294
16.4 前瞻 298
第17章 部署应用程序 299
17.1 嵌入式设备的部署 299
17.1.1 需求 300
17.1.2 工业设计　　300
17.1.3 机械设计　　301
17.1.4 电气工程　　302
17.1.5 制造工程　　302
17.1.6 软件设计　　303
17.1.7 软件工程　　303
17.1.8 制造 304
17.2 部署策略和战术 305
17.3 启动装载程序 306
17.3.1 一般概念　　306
17.3.2 UBOOT：配置初始参数 307
17.3.3 expect 308
17.3.4 启动装载程序只是程序 310
17.4 部署根文件系统 312
17.4.1 应用程序文件和库 312
17.4.2 在工厂进行的第一次现场更新 314
17.5 前瞻 314
第18章 处理现场更新 315
18.1 根文件系统更新 315
18.1.1 基本策略　　315
18.1.2 完全更新　　316
18.1.3 并行系统　　319
18.1.4 自己动手　　320
18.1.5 使用包管理器 321
18.1.6 initramfs根文件系统 330
18.2 内核更新 331
18.2.1 基本策略　　331
18.2.2 模块 332
18.2.3 完全更新 334
18.3 现场更新故障 334
18.3.1 报告失败，停下 335
18.3.2 故障安全的根文件系统 335
18.3.3 故障安全的内核 335
18.4 综述 336
· · · · · · (收起)