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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 AT91RM920017

2.3.2　Samsung S3C241018

2.3.3　TI OMAP1510/1610系列19

2.3.4　Freescale i.Max2122

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28

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 Makefile48

3.2.1　GNU make48

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

3.5.1　GDB调试器介绍60

3.5　调试器GDB的使用技巧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

4.3.1　主机环境配置80

4.3　主机开发环境配置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

5.1　工具链软件94

5.1.1　相关软件工程94

第5章　交叉开发工具链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binutils99

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gdbserver106

第6章　Bootloader108

6.1　Bootloader108

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-Boot133

6.4.2　U-Boot的常用命令134

6.4.1 烧写U-Boot到Flash134

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 Makefile157

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

9.1.1 内核调试概述212

第9章　内核调试技术212

9.1 内核调试方法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

9.4.1　oops信息233

9.4　处理出错信息233

9.4.2　panic234

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

10.3.1　inittab文件253

10.3　init系统初始化过程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Busybox265

11.3.1　X Windows介绍270

11.3.2　Tiny-X介绍270

11.3　X11图形系统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

1 1.6　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

1 1.7.3 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 Strace316

12.2.3 Ltrace316

12.2.4　LTT317

12.3　系统性能测量工具321

12.3.1　代码效率测量321

12.3.2　LTP324

12.3.3　LMbench325

12.4　测量内存泄漏326

12.4.1　mtrace326

12.4.2　dmalloc327

12.4.3　memwatch328

12.4.4　YAMD330

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/EXT3335

13.2.2　JFS337

13.2.3　cramfs339

13.2.4　JFFS/JFFS2340

13.2.5　YAFFS341

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