嵌入式Linux系統原理與應用（微課視頻版）

《嵌入式Linux系統原理與應用（微課視頻版）》以當前嵌入式系統領域中具有代表性的嵌入式Linux系統作為分析對象，在介紹ARM嵌入式處理器的基礎上，闡述了Linux基礎、嵌入式Linux開發環境、ARM-Linux內核、嵌入式Linux文件系統、ARM-Linux移植及調試方法、Linux驅動程序的設計等內容； 然後介紹了以Yocto Project開源項目為代表的諸多嵌入式Linux高級編程技術； 最後闡述了嵌入式人工智能TensorFlow Lite和嵌入式數據庫SQLite。為便於教學，本書配套了豐富的教學資源，如微課視頻(590分鐘，47集)、程序代碼、教學課件、教學大綱、電子教案、習題及解答、參考試捲等。 《嵌入式Linux系統原理與應用（微課視頻版）》可以作為高等學校電腦、電子、電子信息類專業的教材，也可以作為相關嵌入式開發人員的參考用書。

 

目錄

 

配套資源

 

 

第1章嵌入式系統概述(視頻講解： 159分鐘，7集)

 

1.1嵌入式系統簡介

 

1.1.1嵌入式系統的產生

 

1.1.2嵌入式系統的定義、特點和分類

 

1.1.3嵌入式系統的典型組成

 

1.2嵌入式微處理器

 

1.2.1嵌入式微處理器簡介

 

1.2.2主流嵌入式微處理器

 

1.3嵌入式操作系統

 

1.3.1嵌入式Linux

 

1.3.2Windows CE

 

1.3.3Huawei LiteOS

 

1.3.4Android

 

1.3.5μC/OSⅡ

 

1.3.6VxWorks

 

1.3.7RTThread

 

1.4嵌入式系統的應用領域和發展趨勢

 

1.4.1嵌入式系統的應用領域 

 

1.4.2嵌入式系統的發展趨勢

 

1.5本章小結

 

習題

 

第2章ARM處理器體系結構(視頻講解： 137分鐘，7集)

 

2.1ARM處理器

 

2.1.1ARM處理器簡介

 

2.1.2ARM體系結構發展

 

2.1.3ARM處理器系列主要產品

 

2.2CortexA8處理器架構

 

2.3CortexA8處理器工作模式和狀態

 

2.3.1CortexA8處理器工作模式

 

2.3.2CortexA8處理器狀態

 

2.4CortexA8存儲器管理

 

2.4.1ARM的基本數據類型

 

2.4.2浮點數據類型

 

2.4.3大/小端模式

 

2.4.4寄存器組

 

2.4.5CortexA8存儲系統

 

2.5CortexA8異常處理

 

2.5.1異常向量和優先級

 

2.5.2異常響應過程

 

2.5.3異常返回過程

 

2.6本章小結

 

習題

 

第3章Linux基礎知識

 

3.1Linux和Shell

 

3.2常見Linux發行版本

 

3.3Linux文件管理

 

3.3.1查看文件

 

3.3.2元字符

 

3.3.3隱藏文件

 

3.3.4查看文件內容

 

3.3.5統計單詞數目

 

3.3.6復制文件

 

3.3.7重命名文件

 

3.3.8刪除文件

 

3.4Linux目錄

 

3.4.1主目錄

 

3.4.2絕對路徑和相對路徑

 

3.4.3創建目錄

 

3.4.4刪除目錄

 

3.4.5改變所在目錄

 

3.4.6重命名目錄

 

3.5Linux文件權限和訪問模式

 

3.5.1查看文件權限

 

3.5.2文件訪問模式

 

3.5.3目錄訪問模式

 

3.5.4改變權限

 

3.5.5更改所有者和用戶組

 

3.6Linux環境變量

 

3.6.1.profile文件

 

3.6.2設置終端類型

 

3.6.3設置PATH變量

 

3.6.4PS1和PS2變量

 

3.6.5常用環境變量

 

3.7Linux yum 命令

 

3.8Linux apt命令

 

3.9本章小結

 

習題

 

第4章嵌入式Linux開發環境搭建(視頻講解： 26分鐘，4集)

 

4.1vi編輯器

 

4.1.1進入vi編輯器

 

4.1.2工作模式

 

4.1.3退出vi編輯器

 

4.1.4移動光標

 

4.1.5控制命令

 

4.1.6編輯文件

 

4.1.7刪除字符

 

4.1.8修改文本

 

4.1.9復制/粘貼

 

4.1.10運行命令

 

4.2PC端設置： 超級終端設置

 

4.2.1設置超級終端

 

4.2.2使用串口和PC實現文件互傳

 

4.3虛擬機及系統配置服務

 

4.3.1虛擬機及其虛擬工具安裝

 

4.3.2虛擬機下的配置網絡

 

4.3.3配置PC Linux的FTP服務

 

4.3.4配置PC Linux的telnet服務

 

4.3.5配置PC Linux的NFS服務

 

4.3.6配置PC Windows 的TFTP服務軟件

 

4.4本章小結

 

習題

 

第5章ARMLinux內核(視頻講解： 88分鐘，10集)

 

5.1ARMLinux概述

 

5.1.1GNU/Linux操作系統的基本體系結構

 

5.1.2ARMLinux內核版本及特點

 

5.1.3ARMLinux內核的主要架構及功能

 

5.1.4Linux內核源代碼目錄結構

 

5.2ARMLinux進程管理

 

5.2.1進程的表示和切換

 

5.2.2進程、線程和內核線程

 

5.2.3進程描述符task_struct的幾個特殊字段

 

5.2.4do_fork()函數

 

5.2.5進程的創建

 

5.2.6線程和內核線程的創建

 

5.2.7進程的執行——exec函數族

 

5.2.8進程的終止

 

5.2.9進程的調度

 

5.3ARMLinux內存管理

 

5.3.1ARMLinux內存管理概述

 

5.3.2ARMLinux虛擬存儲空間及分佈

 

5.3.3進程空間描述

 

5.3.4物理內存管理(頁管理)

 

5.3.5基於slab分配器的管理技術

 

5.3.6內核非連續內存分配

 

5.3.7頁面回收簡述

 

5.4ARMLinux模塊

 

5.4.1LKM的編寫和編譯

 

5.4.2LKM版本差異比較

 

5.4.3模塊的加載與卸載

 

5.4.4工具集moduleinittools

 

5.5ARMLinux中斷管理

 

5.5.1ARMLinux中斷的一些基本概念

 

5.5.2內核異常向量表的初始化

 

5.5.3Linux中斷處理

 

5.5.4內核版本2.6.38後的中斷處理系統的一些改變——通用中斷子系統

 

5.6本章小結

 

習題

 

第6章Linux文件系統(視頻講解： 15分鐘，2集)

 

6.1Linux文件系統概述

 

6.2Ext2/Ext3/Ext4文件系統

 

6.3嵌入式文件系統JFFS2

 

6.3.1嵌入式文件系統

 

6.3.2JFFS2嵌入式文件系統 

 

6.4根文件系統

 

6.4.1根文件系統概述

 

6.4.2根文件系統的製作工具——BusyBox

 

6.4.3JFFS2 文件系統的創建

 

6.5本章小結

 

習題

 

第7章嵌入式Linux系統移植及調試(視頻講解： 71分鐘，7集)

 

7.1BootLoader基本概念與典型結構

 

7.1.1BootLoader基本概念

 

7.1.2BootLoader的操作模式

 

7.1.3BootLoader的典型結構

 

7.1.4常見的BootLoader 

 

7.2UBoot

 

7.2.1UBoot概述

 

7.2.2UBoot啟動的一般流程

 

7.2.3UBoot環境變量 

 

7.3交叉開發環境的建立

 

7.3.1主機與目標機的連接方式

 

7.3.2主機與目標機的文件傳輸方式

 

7.3.3交叉編譯環境的建立

 

7.4交叉編譯工具鏈

 

7.4.1交叉編譯工具鏈概述

 

7.4.2工具鏈的構建方法

 

7.4.3交叉編譯工具鏈的主要工具

 

7.4.4資源受限型設備適配的交叉編譯工具鏈

 

7.4.5Makefile基礎

 

7.5嵌入式Linux系統移植過程

 

7.5.1UBoot移植

 

7.5.2內核的配置、編譯和移植

 

7.6GDB調試器

 

7.7遠程調試

 

7.7.1遠程調試工具的構成

 

7.7.2通信協議RSP

 

7.7.3遠程調試的實現方法及設置

 

7.7.4遠程調試應用實例方法

 

7.8內核調試

 

7.8.1printk()

 

7.8.2Kdb

 

7.8.3Kprobes

 

7.8.4KGDB

 

7.9本章小結

 

習題

 

第8章設備驅動程序設計(視頻講解： 58分鐘，5集)

 

8.1設備驅動程序開發概述

 

8.1.1Linux設備驅動程序分類

 

8.1.2驅動程序的處理過程

 

8.1.3設備驅動程序框架

 

8.1.4驅動程序的加載

 

8.2內核設備模型

 

8.2.1設備模型功能

 

8.2.2sysfs

 

8.2.3sysfs的實現機制kobject

 

8.2.4設備模型的組織——platform總線

 

8.2.5設備樹

 

8.3字符設備驅動設計框架

 

8.3.1字符設備的重要數據結構

 

8.3.2字符設備驅動框架

 

8.4嵌入式網絡設備驅動設計

 

8.4.1網絡設備驅動程序框架

 

8.4.2網絡設備驅動程序關鍵數據結構

 

8.4.3網絡設備驅動程序設計方法概述

 

8.5網絡設備驅動程序示例——網卡DM9000驅動程序分析

 

8.6本章小結

 

習題

 

第9章嵌入式Linux高級編程(視頻講解： 36分鐘，5集)

 

9.1嵌入式Linux下的socket編程

 

9.1.1socket()函數簡介

 

9.1.2socket中TCP交互過程

 

9.1.3設計步驟

 

9.2Linux多線程應用程序設計

 

9.2.1線程相關操作涉及的主要函數

 

9.2.2互斥鎖相關操作涉及的主要函數

 

9.2.3設計步驟

 

9.3一個簡單的Linux驅動程序

 

9.4通過Yocto Project構建Linux

 

9.4.1Yocto Project概述

 

9.4.2快速構建典型鏡像

 

9.5嵌入式人工智能TensorFlow Lite

 

9.5.1TensorFlow Lite中使用MobileNet

 

9.5.2編譯過程

 

9.5.3在ARM開發板上運行TensorFlow Lite

 

9.6基於ARMLinux的嵌入式Web服務器設計

 

9.6.1系統環境搭建

 

9.6.2Web服務器原理

 

9.6.3嵌入式Web服務器設計

 

9.7嵌入式Linux中的SQLite應用

 

9.7.1SQLite安裝

 

9.7.2SQLite在ARMLinux上的移植與測試

 

9.8本章小結

 

習題

 

參考文獻