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圖書標籤:

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• ARM
• 嵌入式係統
• 開發教程
• 技術
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店鋪： 廣結良緣圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121313592

商品編碼：29444682650

叢書名： 嵌入式Linux驅動開發教程

基本信息

書名:嵌入式Linux驅動開發教程

定價：69.00元

作者:華清遠見嵌入式學院　編著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-06-01

ISBN：9787121313592

字數：640000

頁碼：400

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：

編輯推薦

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目錄

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第1章 概述1第2章 內核模塊62.1 個內核模塊程序72.2 內核模塊的相關工具2.3 內核模塊一般的形式112.4 將多個源文件編譯生成一個內核模塊132.5 內核模塊參數152.6 內核模塊依賴172.7 關於內核模塊的進一步討論202.8 習題21第3章 字符設備驅動233.1 字符設備驅動基礎243.2 字符設備驅動框架303.3 虛擬串口設備353.4 虛擬串口設備驅動353.5 一個驅動支持多個設備393.6 習題45第4章 高級I/O操作464.1 ioctl設備操作474.2 proc文件操作564.3 阻塞型I/O584.4 阻塞型I/O604.5 I/O多路復用654.6 異步I/O694.7 幾種I/O模型總結734.8 異步通知744.9 mmap設備文件操作834. 定位操作884.11 習題90第5章 中斷和時間管理925.1 中斷進入過程935.2 驅動中的中斷處理985.3 中斷下半部15.3.1 軟中斷25.3.2 tasklet45.3.3 工作隊列65.4 延時控製85.5 定時操作95.5.1 低分辨率定時器95.5.2 高分辨率定時器1125.6 習題114第6章 互斥和同步1166.1 一種典型的競態1176.2 內核中的並發1176.3 中斷屏蔽1186.4 原子變量1196.5 自鏇鎖1206.6 讀寫鎖1226.7 順序鎖1236.8 信號量1256.9 讀寫信號量1276. 互斥量1276.11 RCU機製1286.12 虛擬串口驅動加入互斥1306.13 完成量1346.14 習題135第7章 內存和DMA1377.1 內存組織1387.2 按頁分配內存1397.3 slab分配器1427.4 不連續內存頁分配1447.5 per-CPU變量1457.6 動態內存實例1467.7 I/O內存1477.8 DMA原理及映射1557.8.1 DMA工作原理1557.8.2 DMA映射1577.9 DMA統一編程接口1607. 習題164第8章 Linux設備模型1668.1 設備模型基礎1678.2 總綫、設備和驅動1718.3 平颱設備及其驅動1768.3.1 平颱設備1768.3.2 平颱驅動1788.3.3 平颱驅動簡單實例1798.3.4 電源管理1828.3.5 udev和驅動的自動加載1838.3.6 使用平颱設備的LED驅動1848.3.7 自動創建設備節點1908.4 Linux設備樹1938.4.1 Linux設備樹的由來1938.4.2 Linux設備樹的目的1948.4.3 Linux設備樹的使用1958.4.4 使用設備樹的LED驅動2028.5 習題204第9章 字符設備驅動實例2059.1 LED驅動2069.2 基於中斷的簡單按鍵驅動2099.3 基於輸入子係統的按鍵驅動2139.4 ADC驅動2229.5 PWM驅動2319.6 RTC驅動239第章 總綫類設備驅動243.1 I2C設備驅動244.1.1 I2C協議簡介244.1.2 Linux I2C驅動246.1.3 I2C設備驅動實例251.2 SPI設備驅動258.2.1 SPI協議簡介258.2.2 Linux SPI驅動259.2.3 SPI設備驅動範例264.3 USB設備驅動268.3.1 USB協議簡介268.3.2 Linux USB驅動271.3.3 USB設備驅動實例274.4 PCI設備驅動283.4.1 PCI協議簡介283.4.2 Linux PCI驅動287.4.3 PCI設備驅動實例288.5 習題296第11章 塊設備驅動29811.1 磁盤結構29911.2 塊設備內核組件30011.3 塊設備驅動核心數據結構和函數30111.4 塊設備驅動實例30811.5 習題316第12章 網絡設備驅動31712.1 網絡層次結構31812.2 網絡設備驅動核心數據結構和函數31912.3 網絡設備驅動實例32712.4 DM9000網絡設備驅動代碼分析33312.5 NAPI34012.6 習題343第13章 內核調試技術34413.1 內核調試方法34513.1.1 內核調試概述34513.1.2 學會分析內核源程序34613.1.3 調試方法介紹34613.2 內核打印函數35013.2.1 內核鏡像解壓前的串口輸齣函數35013.2.2 內核鏡像解壓後的串口輸齣函數35213.2.3 內核打印函數35313.3 獲取內核信息35713.3.1 係統請求鍵35713.3.2 通過/proc接口35813.3.3 通過/sys接口35913.4 處理齣錯信息36213.4.1 oops信息36213.4.2 panic36413.4.3 通過ioctl方法36613.5 內核源碼調試36713.6 習題369第14章 搭建開發環境37014.1 準備Linux開發主機37114.2 安裝串口相關軟件37514.2.1 安裝串口驅動37514.2.2 安裝串口終端軟件PuTTY37614.2.3 安裝串口終端軟件minicom37714.3 安裝TFTP和NFS服務器37914.4 準備Linux內核源碼38114.5 在目標闆上運行Linux係統38214.6 源碼瀏覽及編輯器環境386習題答案388參考文獻389

內容提要

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本書結閤大量實例，在基於ARM Cortex-A9四核處理器Exynos4412的硬件教學平颱和PC機上，全麵詳細講解瞭Linux設備驅動開發。主要內容含開發環境的搭建，內核模塊，字符設備驅動框架，高級I/O，中斷和時間管理，互斥和同步，內存和DMA，Linux設備模型，外設的驅動實例，總綫類設備驅動，塊設備驅動，網絡設備驅動和內核調試技巧。對每一個知識點都有一個對應的典型實例，大多數實例既可以在上麵說到的嵌入式平颱上運行，也可以在PC機上運行。

文摘

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作者介紹

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華清遠見嵌入式培訓中心，是成立較早、規模較大的專業嵌入式培訓機構。為滿足快速增長的移動開發領域對Android等主流嵌入式操作係統研發人纔的需求，華清遠見在多年高端嵌入式專業培訓和豐富的企業內訓實施經驗的基礎上，於2004年正式成立華清遠見3G學院，學院充分整閤行業經驗及專業領域的企業閤作資源優勢，打造齣專業、科學的實訓體係，幫助閤作院校時刻緊跟行業用人需求的新趨勢，引導畢業生在知識結構上更好地實現與企業真實需求的對接，從而有效提高其就業競爭優勢，順利進入專業研發領域。歡迎訪問華清遠見教育集團官方網站：http://www.hqyj.com及3G學院官方網站：http://www.3g-edu.org獲取更新資訊。

《深入探索嵌入式Linux係統》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的嵌入式Linux係統開發視角。我們不僅僅關注單一的開發環節，而是緻力於構建一個完整的生態係統認知，幫助開發者從宏觀到微觀，掌握嵌入式Linux係統的核心技術與實踐方法。 一、 基礎構建：理解嵌入式Linux的基石 在進入復雜的驅動開發之前，紮實的基礎知識是必不可少的。本書的第一部分將帶領讀者重塑對Linux內核的理解。我們將深入剖析Linux內核的架構，包括其模塊化設計、進程管理、內存管理、中斷處理機製以及同步原語（如互斥鎖、信號量）等核心概念。這不是一次簡單的概念羅列，而是通過實例和原理相結閤的方式，讓讀者真正理解這些機製是如何協同工作的，以及它們在嵌入式環境中的特殊考量。 我們還將詳細講解用戶空間與內核空間之間的交互機製，如係統調用、IOCTL等。理解這種界限與交互，是後續進行任何與硬件打交道的開發工作的關鍵。此外，交叉編譯環境的搭建與使用將作為本部分的重要組成部分，教會讀者如何為目標嵌入式平颱構建和運行Linux係統，並深入理解工具鏈（編譯器、鏈接器、調試器）的工作原理。 二、 硬件交互：解鎖嵌入式係統的脈搏 嵌入式係統的魅力在於它能夠直接與硬件交互，實現各種智能化功能。本書的第二部分將聚焦於這一核心領域，但並非局限於驅動程序的編寫。我們將首先深入探討嵌入式硬件平颱的構成，包括CPU架構（如ARM、MIPS）、內存類型（DRAM、NAND Flash）、外圍設備接口（如UART、SPI、I2C、USB、Ethernet、GPIO）以及片上係統（SoC）的設計理念。理解這些硬件特性，是後續進行高效開發的先決條件。 接著，我們將重點分析Linux內核與硬件交互的通用模型。這包括設備模型、總綫模型、驅動模型以及設備樹（Device Tree）的工作原理。設備樹是一種描述硬件配置的機製，在現代嵌入式Linux係統中扮演著至關重要的角色。我們將詳細講解如何閱讀、編寫和調試設備樹文件，以及它如何有效地將硬件信息傳遞給內核，從而實現硬件的動態配置和驅動的適配。 此外，我們還將探討幾種典型的硬件交互模式，例如： GPIO的使用與管理： 講解如何通過GPIO控製LED、讀取按鍵、驅動繼電器等。 串行通信（UART, SPI, I2C）： 深入分析這些總綫的通信協議、硬件接口以及在Linux用戶空間和內核空間中的編程模型。 中斷處理： 講解中斷的産生、CPU如何響應中斷、中斷服務程序的編寫原則以及中斷共享等高級話題。 DMA（Direct Memory Access）： 解釋DMA的工作原理，以及如何利用DMA來提高數據傳輸效率，減輕CPU負擔。 三、 係統構建與優化：打造高效穩定的嵌入式Linux 一個完整的嵌入式Linux係統不僅僅是內核和驅動，還需要文件係統、用戶空間應用程序以及係統級的優化。本書的第三部分將引導讀者深入理解這些方麵。 我們將詳細介紹各種嵌入式Linux文件係統的類型，如ROMFS、YAFFS2、UBIFS、JFFS2以及SquashFS等，並分析它們的優缺點以及適用場景。讀者將學會如何構建根文件係統，並理解BusyBox等工具在精簡係統中的作用。 係統啓動過程的分析是嵌入式Linux開發中的一個重要環節。我們將剖析U-Boot（或其他引導加載程序）的工作流程、內核的初始化過程以及init進程的作用，幫助讀者理解係統是如何一步步啓動起來的。 性能優化是嵌入式係統設計的關鍵。本部分將探討多種優化策略，包括： 內核配置與裁剪： 學習如何根據實際需求配置和編譯內核，移除不必要的功能，減小內核體積。 內存優化： 探討內存分配策略、頁麵緩存管理以及如何減少內存碎片。 功耗管理： 介紹CPU調頻、時鍾門控、設備休眠等功耗優化技術。 性能分析工具： 學習使用`top`、`ps`、`perf`、`strace`等工具來分析係統性能瓶頸。 四、 嵌入式Linux應用開發：從理論到實踐 除瞭底層的係統開發，理解如何開發運行在嵌入式Linux上的用戶空間應用程序同樣重要。本書的第四部分將涵蓋這一主題。 我們將重點介紹嵌入式Linux下的常用開發工具和技術，包括： Shell腳本編程： 講解如何利用Shell腳本進行係統管理、自動化任務和簡單的應用程序邏輯。 C/C++應用程序開發： 深入講解在嵌入式Linux環境下進行C/C++開發所需的知識，包括標準庫的使用、多綫程編程、進程間通信（IPC）機製（如管道、消息隊列、共享內存、Socket）以及信號處理。 網絡編程： 涵蓋Socket編程、TCP/IP協議棧的使用，以及如何開發網絡服務和客戶端應用程序。 嵌入式GUI開發： 簡要介紹Qt、GTK+等嵌入式圖形用戶界麵框架，幫助讀者瞭解如何在嵌入式設備上構建圖形化界麵。 五、 高級主題與實踐：應對復雜挑戰 為瞭讓讀者能夠應對更復雜的嵌入式Linux開發場景，本書的第五部分將觸及一些高級主題。 實時性Linux（RT-Linux）： 介紹PREEMPT_RT補丁的工作原理，以及如何配置和使用實時Linux內核來滿足對延遲敏感的應用需求。 設備樹的進階應用： 深入講解設備樹的Overlay、API以及與其他配置機製的配閤。 Bootloader深入研究： 對U-Boot等引導加載程序的深入分析，包括其工作原理、配置選項以及定製方法。 嵌入式Linux的安全性： 探討嵌入式Linux係統的安全加固措施，包括訪問控製、加密技術、固件更新安全等。 嵌入式Linux的調試技巧： 總結各種高級調試方法，如使用GDB遠程調試、JTAG調試、邏輯分析儀、示波器等。 本書的編寫風格力求嚴謹而易懂，通過大量的代碼示例、原理圖示和實際案例，幫助讀者建立清晰的知識脈絡，逐步掌握嵌入式Linux係統的開發精髓。我們相信，通過本書的學習，讀者將能夠構建齣更加強大、穩定且高效的嵌入式Linux係統，並自信地應對未來的開發挑戰。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有多年開發經驗的工程師，我一直在尋找一本能夠係統性梳理嵌入式Linux驅動開發知識體係的書籍。《正版嵌入式Linux驅動開發教程》恰恰滿足瞭我的需求。它不僅僅是一本操作手冊，更是一本深入剖析原理的書籍。作者在講解過程中，展現瞭對Linux內核機製的深刻理解，並將其轉化為通俗易懂的語言。書中對於Linux內核中的鎖機製、同步機製、內存分配策略等核心部分的講解，讓我對驅動開發的健壯性和穩定性有瞭更深的認識。此外，書中對於平颱驅動、總綫驅動、設備驅動等不同類型的驅動模型進行瞭詳細的對比和分析，讓我能夠根據不同的硬件特性選擇最閤適的驅動開發方式。更難得的是，這本書還包含瞭對內核版本更新帶來的影響以及如何進行內核移植的討論，這些都是實際開發中非常重要的考量因素。閱讀這本書，就像是與一位經驗豐富的導師進行瞭一場深入的交流，它不僅解答瞭我現有的疑問，更讓我看到瞭未來技術發展的一些方嚮。對於想要深入理解嵌入式Linux驅動開發，並提升自己開發功底的工程師來說，這本書絕對是不可多得的參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名跨專業轉行到嵌入式領域的學生，之前對Linux係統和驅動開發可以說是零基礎。在茫茫的書海中，我選擇瞭《正版嵌入式Linux驅動開發教程》，事實證明這是一個無比正確的決定。這本書的敘述風格非常溫和，就像一位循循善誘的老師，不會讓我感到壓迫感。它從最最基礎的概念講起，比如Linux的Shell命令、文件係統，然後一步步深入到內核空間，講解進程、綫程、中斷等概念，再到最終的驅動編寫。每一個環節的過渡都非常自然，讓我能夠很好地理解知識點之間的聯係。書中關於GPIO、LED、按鍵等簡單驅動的編寫，讓我第一次體會到瞭驅動開發的樂趣。而當進入到更復雜的章節，比如I2C、SPI驅動的開發時，作者也提供瞭非常詳盡的解釋和代碼示例，並且會將開發過程中可能遇到的坑都提前指齣，讓我少走瞭很多彎路。這本書最讓我感動的是，它不僅僅是教我“怎麼做”，更重要的是教我“為什麼這麼做”，讓我理解背後的原理。讀完這本書，我感覺自己對嵌入式Linux驅動開發有瞭一個全麵的認識，也更有信心去麵對未來的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對市麵上琳琅滿目的技術書籍有些免疫，總覺得很多都是“雷聲大雨點小”。但《正版嵌入式Linux驅動開發教程》這本書，徹底刷新瞭我的認知。它不像一些書籍那樣，隻是羅列概念，而是真正地把“為什麼”和“怎麼做”講透瞭。作者在講解過程中，沒有迴避那些復雜和容易齣錯的地方，而是直麵它們，並提供瞭非常實用的解決思路和調試技巧。我特彆欣賞書中關於內核模塊加載與卸載、中斷處理、內存管理等核心內容的闡述，這些都是驅動開發中最關鍵也最容易讓人頭疼的部分，但通過作者的講解，我感覺豁然開朗。書中對於各種Linux設備驅動模型的分析也非常深入，比如 I2C、SPI、USB 等，並輔以實際的驅動開發示例，讓我能夠清晰地理解如何在不同的硬件接口上實現驅動。而且，書中還涉及瞭一些高級話題，比如設備樹、驅動的性能優化等，這讓我看到瞭更廣闊的發展空間。總的來說，這本書不僅能幫助初學者快速入門，也能讓有一定基礎的開發者受益匪淺。它提供的不僅僅是知識，更是一種解決問題的能力和開發思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我新世界的大門！之前對嵌入式Linux驅動開發一直是一知半解，總覺得它高深莫測，遙不可及。但自從拿到這本《正版嵌入式Linux驅動開發教程》後，我的感覺徹底改變瞭。作者的講解方式非常清晰易懂，就像一位經驗豐富的老朋友，耐心地一步步引導我。書中從最基礎的概念講起，比如Linux內核的架構、設備模型的理解，到具體的驅動編寫，例如字符設備、塊設備、網絡設備等等，都進行瞭詳盡的闡述。我尤其喜歡書中對每一個知識點都配有大量的實例代碼，而且這些代碼不是那種簡單地堆砌，而是邏輯清晰，注釋到位，讓我能輕易地理解每一行代碼的作用。更重要的是，作者還非常注重實操性，書中很多內容都結閤瞭實際的硬件平颱，比如樹莓派，這讓我能夠很快地將理論知識轉化為實踐，親手去驗證和調試。以前總是在網上零散地搜集資料，碎片化的知識讓我頭疼不已，但這本書就像一本寶典，將所有重要的知識點串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。每次學習完一個章節，我都能感覺到自己的進步，對嵌入式Linux驅動開發有瞭更深層次的理解和認識。這本書絕對是我嵌入式學習道路上的一筆寶貴財富，我強烈推薦給所有對嵌入式Linux驅動開發感興趣的朋友們！

評分☆☆☆☆☆

這本《正版嵌入式Linux驅動開發教程》是一本真正站在讀者角度編寫的書籍。作為一名多年的嵌入式從業者，我深知驅動開發的重要性，也嘗試過閱讀一些相關的技術文檔和書籍，但很多時候都覺得雲裏霧裏，難以消化。這本書的齣現，像一股清流，讓我找迴瞭學習的樂趣和信心。作者在組織內容上非常用心，從基礎理論的鋪墊，到各種驅動類型的詳細介紹，再到實際的調試技巧和案例分析，層層遞進，邏輯嚴謹。我尤其喜歡書中對Linux內核API的講解，作者並沒有簡單地復製文檔，而是結閤實際開發場景，解釋瞭每個API的用途、參數以及注意事項，這對於理解和正確使用內核API至關重要。書中關於驅動調試的章節也給瞭我很大的啓發，例如如何使用kprobes、ftrace等工具來定位問題，這些都是我在實際工作中非常需要的技能。而且，這本書的排版和圖示也很清晰，易於閱讀和理解。我可以說，這本書是我近年來讀過的最實在、最有價值的嵌入式技術書籍之一，它真正幫助我解決瞭許多在驅動開發中遇到的難題，並且提升瞭我整體的開發水平。