ARM11嵌入式Linux系统实践与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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冯新宇，初宪宝，吴岩 编

图书标签:

• ARM11
• 嵌入式Linux
• Linux系统
• 实践
• 应用
• 嵌入式系统
• 开发
• ARM
• 技术
• 教程
• 工程实践

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111393368

版次：1

商品编码：11106729

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电子与电气工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

《ARM11嵌入式Linux系统实践与应用》主要包括4部分：嵌入式Linux系统管理与编程基础、ARM程序设计、内核开发与系统移植，以及驱动程序开发。本书作者都是长期使用Linux系统进行教学、科研和实际生产工作的教师和工程师，有着丰富的教学和编著经验。本书在内容编排上，按照读者学习的一般规律，结合大量实例讲解操作步骤，能够使读者快速、真正地掌握嵌入式Linux系统的基本原理和应用。
《ARM11嵌入式Linux系统实践与应用》通俗易懂、条理清晰、实例丰富，既可作为大中专院校相关专业的教材，也可作为读者自学的教程，同时也非常适合作为专业人员的参考手册。

目录

前言
第1章　嵌入式系统的定制及配置使用
1.1　嵌入式系统开发综述
1.1.1　嵌入式系统的定义
1.1.2　嵌入式Linux基础
1.2　Linux安装与配置
1.2.1　Linux定制安装
1.2.2　服务器配置
1.3　Linux常用命令
1.3.1　用户系统相关命令
1.3.2　文件操作相关命令
1.3.3　压缩打包相关命令
1.3.4　网络相关命令
1.3.5　其他常用命令
1.4　思考与练习
第2章　嵌入式开发软件工具的使用
2.1　Windows平台下软件工具的使用
2.1.1　Source Insight
2.1.2　SecureCRT
2.1.3　Notepad++
2.2　Linux平台下软件工具的使用
2.2.1　vi
2.2.2　gcc程序编译
2.2.3　gdb程序调试
2.3　思考与练习
第3章　Linux脚本编程
3.1　常用shell命令
3.2　脚本编写基础
3.2.1　特殊字符
3.2.2　变量和参数
3.2.3　退出和退出状态
3.3　流程控制
3.3.1　条件测试
3.3.2　操作符相关主题
3.3.3　循环控制
3.3.4　测试与分支
3.3.5　实例进阶
3.4　思考与练习
第4章　ARM11综述
4.1　ARM概述
4.1.1　ARM11主要功能
4.1.2　ARM11处理器比较
4.2　ARM指令与系统
4.2.1　ARM寄存器结构
4.2.2　ARM指令集
4.2.3　ARM伪指令
4.3　ARM中断体系结构
4.3.1　ARM中断系统结构
4.3.2　ARM中断系统操作
4.4　思考题
第5章　GPIO接口
5.1　GPIO接口介绍
5.1.1　GPIO结构
5.1.2　GPIO寄存器
5.2　GPIO操作实例
5.2.1　硬件设计
5.2.2　软件设计
5.3　思考与练习
第6章　IIC接口
6.1　IIC接口介绍
6.1.1　IIC结构及寄存器
6.1.2　软件访问方法
6.2　IIC操作实例
6.2.1　硬件设计
6.2.2　软件设计
6.3　思考与练习
第7章　UART接口
7.1　UART接口介绍
7.1.1　UART结构及操作
7.1.2　寄存器
7.2　UART操作实例
7.2.1　RS232原理
7.2.2　硬件设计
7.2.3　软件设计
7.3　思考题
第8章　ADC接口
8.1　ADC接口介绍
8.1.1　ADC基本原理
8.1.2　S3C6410ADC接口
8.1.3　ADC寄存器
8.2　ADC操作实例
8.2.1　硬件设计
8.2.2　软件设计
8.3　思考与练习
第9章　内核开发基础
9.1　构建嵌入式Linux系统基础
9.1.1　嵌入式开发环境搭建
9.1.2　嵌入式Linux内核
9.1.3　根文件系统
9.1.4　BootLoader
9.2　嵌入式Linux内核简介
9.2.1　内核架构
9.2.2　内核源代码
9.2.3　内核模块化
9.3　思考与练习
第10章　内核的配置与编译
10.1　内核的配置
10.1.1　内核配置系统
10.1.2　内核配置项
10.2　内核的编译与安装
10.2.1　内核编译命令
10.2.2　内核编译与安装
10.3　思考与练习
第11章　嵌入式文件系统
11.1　Linux文件系统概述
11.1.1　Linux文件系统的结构
11.1.2　Linux文件系统的特征
11.2　嵌入式文件系统简介
11.2.1　JFFS文件系统简介
11.2.2　YAFFS文件系统简介
11.3　构建根文件系统
11.3.1　Busybox简介
11.3.2　构建RAMdisk文件系统
11.4　思考与练习
第12章　BootLoader技术
12.1　BootLoader简介
12.1.1　BootLoader的基本概念
12.1.2　BootLoader的启动过程
12.1.3　BootLoader与主机之间的通信方式
12.2　BootLoader的工作流程
12.2.1　stage1阶段
12.2.2　stage
12.3　思考与练习
第13章　U-Boot分析和移植
13.1　U-Boot简介
13.1.1　U-Boot 源代码结构
13.1.2　U-Boot主要功能
13.1.3　U-Boot的工具
13.1.4　U-Boot的编译
13.1.5　U-boot命令
13.2　U-Boot的移植
13.3　思考与练习
第14章　Linux驱动开发基础与调试
14.1　设备驱动简介
14.1.1　设备类型分类
14.1.2　内核空间和用户空间
14.1.3　驱动程序层次结构
14.1.4　驱动程序与外界接口
14.1.5　驱动模块的特点
14.2　字符设备驱动程序基础
14.2.1　关键数据结构
14.2.2　设备驱动开发的基本函数
14.2.3　设备文件和设备号
14.2.4　加载和卸载驱动程序
14.2.5　打印调试
14.3　思考与练习
第15章　字符设备驱动
15.1　并发和竞态
15.1.1　并发及其管理
15.1.2　信号量和互斥体
15.1.3　自旋锁
15.2　ioctl and llseek
15.2.1　ioctl
15.2.2　定位设备（llseek实现）
15.3　阻塞型I/O和休眠
15.3.1　休眠
15.3.2　 阻塞和非阻塞操作
15.3.3　高级休眠
15.3.4　poll和select
15.4　思考与练习
第16章　块设备驱动
16.1　块设备驱动程序开发基础
16.1.1　块设备的I/O操作特点
16.1.2　块设备主要数据结构
16.1.3　块设备的操作
16.2　实例进阶：IDE硬盘设备
16.2.1　IDE硬盘设备原理
16.2.2　S3C2440与IDE接口电路
16.3　实例进阶：IDE硬盘设备驱动
16.3.1　block_device_operations及成员函数
16.3.2　I/O请求处理
16.3.3　在内核中增加对新系统IDE设备的支持
16.4　思考与练习
第17章　网络设备驱动
17.1　网络设备驱动简介
17.1.1　驱动程序体系结构
17.1.2　主要数据结构
17.1.3　基本函数
17.2　DM9000网卡设备
17.2.1　DM9000简介
17.2.2　DM9000网卡接口电路
17.3　实例进阶：DM9000设备驱动程序
17.3.1　初始化网络设备
17.3.2　打开网络设备
17.3.3　关闭网络设备
17.3.4　中断处理
17.3.5　发送数据
17.3.6　接收数据
17.4　思考与练习
参考文献

前言/序言

《嵌入式Linux系统开发：从底层驱动到应用框架》 内容简介： 本书是一本面向广大嵌入式系统开发者、Linux爱好者以及相关专业学生的综合性技术指南，深度剖析了嵌入式Linux系统的设计、开发、调试与应用全过程。不同于市面上专注于某一具体硬件平台或单一技术栈的图书，本书以系统性和通用性为核心，力求为读者构建一个完整、扎实的嵌入式Linux开发知识体系。我们不拘泥于特定的CPU架构或单款芯片，而是聚焦于嵌入式Linux开发中的普遍性原理、核心技术和关键流程，旨在让读者掌握能够灵活迁移和应用于各种嵌入式项目的设计思路与实战技巧。 核心内容概览： 本书共分为四个主要部分，层层递进，由浅入深地引导读者掌握嵌入式Linux开发的精髓。 第一部分：嵌入式Linux系统基础与构建 本部分是本书的基石，旨在为读者打下坚实的理论和实践基础。我们将从嵌入式Linux系统的概念、特点及其在物联网、工业控制、智能家居等领域的广泛应用入手，帮助读者建立全局观。随后，详细介绍嵌入式Linux系统的基本构成，包括内核、根文件系统、引导加载程序（Bootloader）以及用户空间应用程序等。 1.1 嵌入式Linux系统概述： 什么是嵌入式Linux？ 深入阐述嵌入式Linux与桌面Linux、服务器Linux的区别与联系，强调其资源受限、实时性、高可靠性等特点。 嵌入式Linux应用场景： 通过多个实际案例，展示嵌入式Linux在不同行业中的成功应用，激发读者的学习兴趣和对未来发展的思考。 嵌入式Linux系统架构： 剖析经典的嵌入式Linux系统架构，包括硬件抽象层（HAL）、内核空间、用户空间等，理解各层级之间的交互关系。 1.2 交叉编译环境搭建： 交叉编译的重要性： 详细解释为何在嵌入式开发中需要交叉编译，以及其工作原理。 GCC和Binutils： 介绍交叉编译工具链的核心组成部分，讲解其配置和使用方法。 BusyBox： 深入剖析BusyBox这一“嵌入式Linux瑞士军刀”，讲解其如何集成众多UNIX工具，以及如何为嵌入式系统定制BusyBox。 构建根文件系统： 涵盖多种构建根文件系统的策略，包括从零开始构建、使用Buildroot、Yocto Project等自动化构建工具，并重点讲解了如何根据应用需求进行裁剪和优化。 内核配置与编译： 详述Linux内核的配置选项，讲解`make menuconfig`等工具的使用，以及如何根据目标硬件定制内核。 1.3 引导加载程序（Bootloader）： Bootloader的作用与分类： 介绍Bootloader在系统启动过程中的关键作用，以及常见的Bootloader（如U-Boot, GRUB）的特点和选择。 U-Boot深入解析： 以U-Boot为例，详细讲解其启动流程、命令集、环境变量配置，以及如何为其添加设备支持。 Bootloader与内核的交互： 阐述Bootloader如何将Linux内核加载到内存并传递控制权。 第二部分：嵌入式Linux内核与驱动开发 本部分将带领读者深入Linux内核的世界，理解其内部机制，并掌握编写设备驱动程序的核心技术。 2.1 Linux内核架构与关键子系统： 内核总体设计： 讲解Linux内核的宏内核结构、模块化设计理念，以及各核心子系统（如进程管理、内存管理、设备管理、网络协议栈、文件系统）的功能和作用。 进程管理与调度： 深入理解进程的生命周期、调度算法（CFS等）的工作原理，以及多线程、多进程在嵌入式系统中的应用。 内存管理： 剖析虚拟内存、物理内存、页表、内存分配器（slab、buddy）等核心概念，理解其在资源受限环境下的优化策略。 中断与异常处理： 讲解中断的产生、中断控制器、中断处理流程，以及异常发生时的内核响应机制。 同步与互斥： 介绍原子操作、自旋锁、信号量、互斥锁等同步原语，讲解如何在多任务环境下保证数据一致性。 2.2 设备驱动程序开发： Linux设备模型： 讲解Linux设备模型（kobject, kset, device, driver, bus）的抽象概念，理解其如何规范和管理设备。 字符设备驱动： 详细演示如何编写一个基本的字符设备驱动，包括`register_chrdev`、`file_operations`结构体的实现、`open`、`read`、`write`、`ioctl`等操作。 块设备驱动： 介绍块设备驱动的基本原理，以及如何与块设备层进行交互。 平台设备与总线驱动： 讲解平台设备模型，以及如何为不同的总线（如I2C, SPI）编写驱动。 GPIO驱动： 演示如何通过GPIO进行硬件控制，编写GPIO驱动。 中断驱动： 讲解如何为设备申请中断，并在中断服务例程（ISR）中处理中断。 DMA（Direct Memory Access）： 介绍DMA的原理和优势，以及如何在驱动中使用DMA来提高数据传输效率。 内核模块开发与调试： 讲解如何将驱动编写成内核模块（.ko文件），以及如何使用`insmod`、`rmmod`、`lsmod`等命令进行加载和卸载，并介绍内核调试技术（如`printk`、`ftrace`、`kgdb`）。 第三部分：嵌入式Linux应用层开发与系统优化 本部分将聚焦于用户空间的应用程序开发，以及如何针对嵌入式系统的特点进行系统优化和性能调优。 3.1 Linux用户空间编程： POSIX API： 深入讲解Linux下的标准API，包括文件I/O（`open`, `read`, `write`, `lseek`）、进程控制（`fork`, `execve`, `wait`）、线程（pthreads）、信号（signals）、IPC（pipes, message queues, shared memory）等。 系统调用： 理解系统调用的概念，以及用户空间程序如何通过系统调用与内核进行交互。 网络编程（Socket API）： 详细介绍TCP/IP协议栈及其在嵌入式Linux中的应用，讲解Socket API的使用，包括TCP和UDP通信的实现，以及RESTful API等现代网络应用开发。 多线程与并发： 讲解如何在嵌入式应用中合理地使用多线程，处理并发访问，避免竞态条件。 嵌入式GUI开发： 介绍Qt、GTK+等主流嵌入式GUI框架，讲解其基本用法、控件使用、事件处理，以及如何进行UI布局和美化。 3.2 系统优化与性能调优： 系统资源管理： 讲解如何监控CPU、内存、存储等系统资源的使用情况，并进行优化。 进程与线程优化： 如何选择合适的调度策略，调整优先级，减少上下文切换开销。 内存优化： 讲解内存泄漏的检测与修复，以及如何通过内存映射、共享内存等技术提高内存利用率。 文件系统选择与优化： 介绍各种嵌入式文件系统（如JFFS2, UBIFS, YAFFS, ext4）的特点，以及如何根据应用场景选择合适的文件系统并进行优化。 功耗管理： 讲解嵌入式系统中功耗管理的重要性，以及如何通过CPU频率调整、休眠唤醒等机制来降低功耗。 性能分析工具： 介绍`top`, `htop`, `perf`, `strace`, `ltrace`等常用的性能分析工具，并演示如何利用它们定位性能瓶颈。 第四部分：嵌入式Linux系统移植与实际项目案例 本部分将引导读者将所学知识应用于实际项目，从系统移植到完整的应用开发，提供实践指导。 4.1 嵌入式Linux系统移植： 硬件平台分析： 讲解在移植系统前，如何分析目标硬件平台的CPU架构、内存、外设等信息。 Bootloader移植： 详细介绍如何根据目标硬件修改和编译Bootloader，使其能够正确启动。 内核移植： 讲解如何为目标硬件配置和编译Linux内核，包括设备树（Device Tree）的使用。 根文件系统移植： 演示如何为目标硬件构建和部署根文件系统。 驱动程序移植与适配： 讲解如何将通用的驱动程序适配到目标硬件，或者编写针对性的硬件驱动。 4.2 综合应用项目实例： 物联网通信网关： 以构建一个简单的物联网通信网关为例，整合网络通信、设备控制、数据采集等技术，展示嵌入式Linux在物联网领域的应用。 嵌入式Web服务器： 讲解如何使用lighttpd或nginx等轻量级Web服务器，配合CGI或PHP，构建一个嵌入式Web服务器，实现远程监控和控制。 嵌入式监控摄像头： 演示如何利用嵌入式Linux平台，集成摄像头硬件，实现视频流的采集、编码、传输和存储。 本书特色： 理论与实践并重： 在讲解每一个技术点时，都辅以大量的代码示例和详细的操作步骤，确保读者能够动手实践。 通用性强： 本书内容不局限于特定硬件，而是聚焦于嵌入式Linux开发的核心原理和共性技术，让读者掌握“举一反三”的能力。 系统性强： 从系统底层到应用层，从开发环境到实际项目，本书构建了一个完整、连贯的学习路径。 贴近实际： 许多内容来源于实际的嵌入式项目开发经验，力求解决开发者在实际工作中可能遇到的问题。 持续更新的资源支持： （可选，如果未来有计划）书中提供的代码示例和开发工具链将可通过指定渠道获取，并有机会获得后续的更新与维护。 目标读者： 希望系统学习嵌入式Linux开发技术的初学者。 已有嵌入式开发经验，希望深入理解Linux内核和驱动程序的开发者。 从事物联网、智能硬件、工业自动化、通信设备等相关领域的工程师。 希望将Linux技术应用于嵌入式项目中的高校学生和研究人员。 对嵌入式系统开发充满热情，渴望掌握核心技术的技术爱好者。 通过阅读本书，读者将能够深入理解嵌入式Linux系统的运作机制，熟练掌握从内核到应用程序的开发流程，并具备独立完成复杂嵌入式Linux项目的能力，为在快速发展的嵌入式技术领域开拓更广阔的职业道路奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我选择这本书，很大程度上是因为我曾经在某个项目中接触过ARM11架构的硬件，当时对整个嵌入式Linux系统的构建过程感到非常迷茫。市面上很多关于嵌入式Linux的书籍，要么是通用的教程，要么就是针对特定开发板的，很少有能深入到ARM11这种经典架构的系统级细节的书。我特别期待这本书能够详细解析ARM11处理器的架构特点，以及它与Linux内核的交互方式。更关键的是，我希望它能提供一套完整的、可复用的系统构建流程，包括如何进行交叉编译环境的搭建，如何对Linux内核进行适配和配置，如何管理和部署根文件系统，以及如何进行硬件驱动的开发和调试。我希望书中能够有关于bootloader（如U-Boot）的详细移植和配置教程，以及如何利用JTAG等调试工具进行底层调试。此外，对于嵌入式系统来说，功耗和性能的优化是至关重要的，我希望书中能提供一些相关的实践经验和方法。最后，如果书中能包含一些实际的嵌入式项目案例，比如构建一个简单的Linux发行版，或者实现一个基本的嵌入式Web服务器，那就更完美了，这样我才能真正理解如何将理论知识转化为实际可用的产品。

评分☆☆☆☆☆

看到《ARM11嵌入式Linux系统实践与应用》这个标题，我脑海里立刻浮现出我过去在学习嵌入式开发时遇到的种种困难。那时候，我对着ARM11的芯片手册和Linux内核源码，感觉像是在看天书。这本书让我看到了一线希望，因为它明确地指出了“实践与应用”这两个方向。我迫切需要一本能够指导我如何从零开始，一步步搭建一个能够运行在ARM11硬件上的Linux系统的书。这不仅仅是简单的安装几个软件包，而是要涉及到交叉编译环境的搭建，Linux内核的编译、配置和移植，以及如何为ARM11生成一个可引导的镜像。我尤其希望书中能够详细讲解如何编写设备驱动，例如串口、网络、存储设备等，因为这些是嵌入式系统与硬件交互的关键。同时，我也希望书中能提供一些关于用户空间应用程序开发的指导，比如如何利用Linux的系统调用来访问硬件资源，以及如何开发一些实用的嵌入式应用，例如一个简单的嵌入式Web服务器或者一个数据采集系统。这本书的出现，让我觉得学习嵌入式Linux不再是一件遥不可及的事情，而是可以通过扎实的实践一步步实现的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字就让我眼前一亮，ARM11，这个词本身就带着一种硬核的技术气息，而“嵌入式Linux系统实践与应用”更是直接戳中了我的痛点。我一直对嵌入式开发抱有浓厚的兴趣，但很多时候，教程要么过于理论化，要么就只停留在表面的API调用，缺乏实际操作的深度。我特别希望能找到一本能够真正手把手带着我从零开始，一步步搭建起一个完整的ARM11嵌入式Linux系统，并且能让我理解背后的原理，而不是仅仅复制粘贴代码的书。我期望书中能够详细讲解如何交叉编译工具链的搭建，如何为ARM11平台定制Linux内核，包括但不限于bootloader的移植、设备驱动的开发与调试，以及如何在目标板上部署和运行应用程序。更重要的是，我希望书中能提供一些实际的应用案例，比如构建一个简单的网络服务器，或者开发一个嵌入式GUI应用，这样我才能将学到的知识融会贯通，真正运用到实际项目中去。这本书的出现，让我看到了解决这些困惑的希望，我非常期待它能成为我嵌入式Linux学习之路上的指路明灯。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直对嵌入式开发领域充满了好奇，特别是那些能够驱动硬件、实现各种功能的底层系统。ARM11，这个名字对我来说，既熟悉又陌生，它代表着一种经典而强大的计算架构。而“嵌入式Linux系统实践与应用”这个副标题，则精准地命中了我的学习目标。我渴望找到一本能够真正引导我进入ARM11嵌入式Linux世界，并且能够让我亲手“实践”并“应用”的书。我期待这本书能够提供详细的步骤，从搭建交叉编译环境开始，到如何选择和配置适合ARM11的Linux内核，再到如何生成根文件系统，最后是如何将系统部署到实际的ARM11开发板上。我希望书中能够深入讲解Linux内核的启动过程，设备树的编写和使用，以及如何开发和调试各种驱动程序，比如GPIO、UART、SPI、I2C等。更重要的是，我希望书中能包含一些实际的应用案例，例如构建一个简单的嵌入式Web服务器，或者开发一个基于ARM11的传感器数据采集与传输系统，通过这些案例，我才能真正理解如何将学到的知识转化为解决实际问题的能力，并对嵌入式Linux开发产生更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的开发者，我对市面上琳琅满目的技术书籍多少有些免疫。然而，当我看到《ARM11嵌入式Linux系统实践与应用》这本书时，内心还是泛起了一丝波澜。ARM11，这个曾经叱咤风云的处理器架构，虽然现在有更新的系列，但其经典和在许多遗留项目中的重要性不容忽视。我更看重的是“实践与应用”这几个字。许多书籍往往停留在概念层面，理论知识讲得头头是道，但一旦动手实践，就会发现各种坑。我希望这本书能真正做到“实践”，意味着它应该包含大量的实际操作指导，比如如何从零开始构建一个完整的开发环境，如何对Linux内核进行裁剪和配置以适应ARM11的资源限制，如何编写和调试底层驱动程序，以及如何进行性能优化。同时，“应用”则意味着书中不应止步于基础的系统搭建，而是要延伸到一些实际的项目开发，例如基于ARM11平台实现一些物联网应用、嵌入式设备的控制系统，甚至是一些实时音视频处理的实例。我希望这本书能够提供清晰的步骤、可运行的代码示例，以及深入的原理讲解，帮助我快速上手，并能将所学知识应用到实际工作中，解决一些棘手的技术难题。

评分☆☆☆☆☆

8.3　思考与练习

评分☆☆☆☆☆

《ARM11嵌入式Linux系统实践与应用》主要包括4部分：嵌入式Linux系统管理与编程基础、ARM程序设计、内核开发与系统移植，以及驱动程序开发。本书作者都是长期使用Linux系统进行教学、科研和实际生产工作的教师和工程师，有着丰富的教学和编著经验。本书在内容编排上，按照读者学习的一般规律，结合大量实例讲解操作步骤，能够使读者快速、真正地掌握嵌入式Linux系统的基本原理和应用。

评分☆☆☆☆☆

8.1.2　S3C6410ADC接口

评分☆☆☆☆☆

12.3　思考与练习

评分☆☆☆☆☆

第15章　字符设备驱动

评分☆☆☆☆☆

3.3.1　条件测试

评分☆☆☆☆☆

第14章　Linux驱动开发基础与调试

评分☆☆☆☆☆

书内容比较适合初学者，尤其视频讲解部分，讲解较为详细。

评分☆☆☆☆☆

7.2　UART操作实例