电子工业出版社-网上书店

本书介绍了操作系统的几大组成部分，并以嵌入式开发领域中的主流Linux操作系统为例说明了各功能的实现。全书共分为11章，内容包括嵌入式Linux操作系统的基本概念，Linux系统的安装与使用，操作系统的存储管理、进程管理、文件管理、设备管理等几个核心模块，其中涉及对Linux内核代码的部分分析介绍。其中，第10章综合介绍了开发嵌入式Linux系统的全过程，包括建立开发环境、编译Bootloader、编译内核、部署根文件系统等全过程；第11章介绍了以Linux为内核的Android系统的编译和移植方法。

目    录
第1章　嵌入式Linux操作系统简介	1
1.1  操作系统	2
1.2  嵌入式系统	3
1.3  嵌入式操作系统	4
1.4  嵌入式Linux基础	7
1.4.1  Linux发展概述	7
1.4.2  Linux作为嵌入式操作系统的优势	8
1.4.3  Linux发行版本	9
1.4.4  如何学习Linux	10
1.5  Linux安装	10
1.5.1  基础概念	11
1.5.2  硬件需求	12
1.5.3  安装准备	13
1.5.4  安装过程	13
1.6  Linux文件及文件系统	21
1.6.1  文件类型及文件属性	22
1.6.2  文件系统类型介绍	24
1.6.3  Linux目录结构	24
1.7  本章习题	27
第2章  Linux操作系统使用与系统配置	28
2.1  Linux基本命令	29
2.1.1  用户系统相关命令	30
2.1.2  文件目录相关命令	36
2.1.3  压缩打包相关命令	47
2.1.4  比较合并文件相关命令	50
2.1.5  网络相关命令	54
2.2  Linux系统服务	59
2.2.1  独立运行的服务	59
2.2.2  xinetd设定的服务	60
2.2.3  设定服务命令常用方法	61
2.3  本章习题	62
第3章　嵌入式Linux编程环境	63
3.1  Linux编辑器vi的使用	64
3.1.1  vi的模式	64
3.1.2  vi的基本流程	64
3.1.3  vi的各模式功能键	66
3.2  gcc编译器	67
3.2.1  gcc编译流程解析	68
3.2.2  gcc编译选项分析	70
3.3  gdb调试器	74
3.3.1  gdb使用流程	74
3.3.2  gdb基本命令	77
3.4  make工程管理器	81
3.4.1  Makefile基本结构	81
3.4.2  Makefile变量	82
3.4.3  Makefile规则	85
3.4.4  make管理器的使用	86
3.5  使用autotools	86
3.5.1  autotools使用流程	87
3.5.2  使用autotools生成的Makefile	91
3.6  本章习题	92
第4章　存储管理	93
4.1  进程虚存空间的管理	94
4.1.1  进程的虚存区域	94
4.1.2  虚存空间的映射和虚存区域的建立	96
4.2  内存空间/地址类型	98
4.3  分页机制与MMU	99
4.4  高速缓存	102
4.5  内存区域Zone	103
4.6  获得内存页面	106
4.7  slab分配器	111
4.8  kmalloc	114
4.9  高端内存	116
4.10  虚拟内存的申请和释放	116
4.11  本章习题	119
第5章　操作系统进程	120
5.1  进程的基本概念	121
5.2  Linux系统进程	122
5.2.1  Linux进程基础	122
5.2.2  进程描述符	124
5.2.3  进程的状态与转换	127
5.2.4  进程队列指针	129
5.2.5  进程队列的全局变量	132
5.3  Linux进程的创建	133
5.4  Linux进程相关的系统调用	137
5.4.1  execve()系统调用	137
5.4.2  wait()系统调用	142
5.4.3  exit()系统调用	142
5.5  Linux的进程调度	143
5.6  实时Linux	145
5.7  本章习题	147
第6章　进程间通信	148
6.1  什么是进程间通信	149
6.2  互斥与同步	150
6.3  信号量	152
6.3.1  什么是信号量	152
6.3.2  信号量的内核实现	153
6.3.3  信号量的使用	157
6.4  共享内存	159
6.4.1  什么是共享内存	159
6.4.2  共享内存的内核实现	160
6.4.3  共享内存的使用	161
6.5  消息队列	163
6.5.1  什么是消息队列	163
6.5.2  消息队列的内核实现	164
6.5.3  消息队列的使用	166
6.6  管道	169
6.6.1  什么是管道	169
6.6.2  管道的内核实现	170
6.6.3  管道的读/写规则	171
6.7  本章习题	171
第7章　中断与系统调用	173
7.1  什么是中断	174
7.2  嵌入式平台硬件中断特点	174
7.3  Linux内核中断机制概述	176
7.4  编写中断处理程序ISR	179
7.4.1  中断处理系统结构	179
7.4.2  注册中断处理函数	180
7.4.3  中断标志flags	182
7.4.4  ISR上下文	182
7.5  tasklet机制	182
7.6  上半部和下半部	185
7.6.1  上半部和下半部的设计	185
7.6.2  中断处理程序的不可重入性	186
7.7  工作队列	187
7.8  系统调用	188
7.8.1  初始化系统调用	189
7.8.2  system_call函数	191
7.8.3  参数的传递与验证	194
7.9  本章习题	195
第8章　文件管理	196
8.1  磁盘的物理组织	197
8.2  文件和目录	198
8.2.1  文件的分类	198
8.2.2  目录	199
8.2.3  文件系统	200
8.3  虚拟文件系统	200
8.3.1  虚拟文件系统概述	201
8.3.2  VFS超级块	202
8.3.3  文件控制块	207
8.3.4  VFS的目录项	212
8.3.5  文件对象	215
8.3.6  主要数据结构间的关系	218
8.4  文件系统注册与卸载	219
8.4.1  和文件系统相关的数据结构	219
8.4.2  文件系统类型注册函数	222
8.4.3  挂载文件系统	223
8.4.4  文件系统卸载	224
8.5  本章习题	224
第9章　设备管理	225
9.1  设备及设备管理的功能	226
9.1.1  设备分类	226
9.1.2  设备管理	226
9.2  I/O内核子系统	227
9.2.1  I/O系统的基本功能	227
9.2.2  I/O空间	228
9.2.3  I/O控制方式	233
9.3  Linux设备驱动程序	234
9.3.1  设备管理	235
9.3.2  Linux字符设备	235
9.3.3  Linux块设备	237
9.3.4  Linux网络接口	238
9.3.5  Linux设备文件	238
9.3.6  Linux设备注册与注销	240
9.3.7  操作I/O端口	241
9.3.8  Linux逻辑I/O与设备驱动程序的接口	242
9.4  本章习题	247
第10章　嵌入式Linux的构建	248
10.1  嵌入式开发环境的搭建	249
10.1.1  嵌入式交叉编译环境的搭建	249
10.1.2  超级终端和Minicom配置及使用	250
10.1.3  下载映像（Image）到开发板	256
10.1.4  编译嵌入式Linux内核	260
10.1.5  Linux内核目录结构	263
10.1.6  制作文件系统	263
10.2  Bootloader介绍	267
10.2.1  Bootloader概述	267
10.2.2  U-Boot概述	270
10.3  嵌入式Linux根文件系统构建	279
10.3.1  根文件系统目录结构	279
10.3.2  FHS目录结构	280
10.3.3  文件存放规则	283
10.4  本章习题	284
第11章　Android系统的编译和移植	285
11.1  移植背景与目标	286
11.2  移植涉及的主要过程	286
11.3  下载Android Linux 内核	286
11.4  安装交叉工具链	288
11.5  Android Linux 内核支持EZ6410平台	288
11.5.1  CS8900a驱动移植	288
11.5.2  键盘驱动编写	289
11.5.3  液晶驱动	290
11.5.4  触摸屏驱动	291
11.5.5  USB驱动修改	291
11.5.6  提取Android 根文件系统	294
11.5.7  系统环境设置	295
11.6  本章习题	297

前  言
在今天所处的大时代背景下，嵌入式、3G、物联网、云计算俨然已经成为信息产业的主旋律，不管是从政府大力扶持，还是从产业变革来说，这股潮流早已势不可当。而嵌入式系统正是这些产业应用技术中最核心的部分。随着智能化电子行业的迅猛发展，嵌入式行业更是凭借其“应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好”等众多优势，成为当前最热门、最有发展前途的行业之一，与此同时，嵌入式研发工程师更是成为IT职场的紧缺人才。因此，近几年来，各院校纷纷开设嵌入式专业课程。但是，各院校在嵌入式专业教学建设的过程中几乎都面临教材难觅、内容更新迟缓的困境。虽然目前市场上嵌入式开发相关书籍比较多，但几乎都是针对有一定基础的行业内研发人员而编写的，并不完全符合高校的教学要求。
针对高校专业教材缺乏的现状，我们以多年来在嵌入式工程技术领域内人才培养、项目研发的经验为基础，汇总了近几年积累的数百家企业对嵌入式研发相关岗位的真实需求，并结合行业应用技术的最新状况及未来发展趋势，调研了数十所开设“嵌入式工程技术”专业的院校课程设置情况、学生特点和教学用书现状。通过细致的整理和分析，对专业技能和基本知识进行了合理划分，编写了这套高等院校嵌入式人才培养规划教材，包括：
	《从实践中学ARM嵌入式体系结构与接口技术》。
	《从实践中学嵌入式Linux操作系统》。
	《从实践中学嵌入式Linux C编程》。
	《从实践中学嵌入式Linux应用程序开发》。
本套教材按照专业整体教学要求组织编写，各自对应的主干课程之间既相对独立又有机衔接，整套教材具有系统性。《从实践中学ARM嵌入式体系结构与接口技术》侧重介绍接口技术；在操作系统教材方面，根据各院校的教学重点和行业实际应用情况，编写了《从实践中学嵌入式Linux操作系统》；考虑到嵌入式专业对学生C语言能力要求较高，编写了《从实践中学嵌入式Linux C编程》，可作为“C语言基础”课程的后续提高课程使用；《从实践中学嵌入式Linux应用程序开发》则重点突出了贯穿前面所学知识的实训内容，供“嵌入式Linux应用开发”课程使用。
操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，是计算机科学与技术相关专业的核心课程。操作系统课程中涉及的概念、原理是嵌入式开发人员的必备知识。而在学习过程中，由于操作系统理论本身比较深奥，是计算机专业中较难的一门课程。加之以往的操作系统教学多以理论传授为主，学生很少研究操作系统源代码，所以往往在学习中只掌握了一些简单的概念，对操作系统的基本原理没有理解透彻，学习效果不好。本书从原理和编程实现两个方面讲解操作系统科学，旨在帮助学生加深对操作系统原理的理解。主要以Linux操作系统为例，分别说明了操作系统中有关进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等几大核心功能。
全书共分为11章，内容主要包含两大部分：一部分是操作系统原理相关内容，主要讲解操作系统的原理和Linux实现，包括第4章“存储管理”、第5章“操作系统进程”、第6章“进程间通信”、第7章“中断与系统调用”、第8章“文件管理”、第9章“设备管理”。这些章节完整地介绍了当代操作系统应有的功能；另一部分内容注重实用性，讲解嵌入式Linux操作系统的使用与开发方法，包括第1章“嵌入式Linux操作系统简介”、第2章“Linux操作系统使用与系统配置”、第3章“嵌入式Linux编程环境”、第10章“嵌入式Linux的构建”及第11章“Android系统的编译和移植”。
本书由华清远见嵌入式学院资深讲师曹忠明、程姚根编著并统校全稿。在此还要感谢华清远见嵌入式学院，教材内容参考了学院与嵌入式企业需求无缝对接的、科学的专业人才培养体系。同时，嵌入式学院从业或执教多年的行业专家团队也对教材的编写工作作出了贡献，刘洪涛、曾宏安、季久峰、温尚书、贾燕枫、方琳琳、沈静、冯瑜、杨曼、王利丽、李媛媛、张丹、刘晶晶、王丽丽、谭翠君、关晓强、王彦红、裴慧等老师在书稿的编写过程中认真阅读了所有章节，提供了大量在实际教学中积累的重要素材，对教材结构、内容提出了中肯的建议，并在后期审校工作中提供了很多帮助，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。对于本书的批评和建议，可以发到www.embedu.org技术论坛。

编  者
2012年1月

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！