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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统2

1.2 嵌入式操作系统3

1.3 嵌入式Linux历史5

1.4 嵌入式 Linux开发环境6

1.5 嵌入式Linux系统开发要点8

第2章 ARM处理9

2.1 ARM处理器简介10

2.1.1 ARM公司简介11

2.1.2 ARM处理器体系结构12

2.1.3 Linux与ARM处理器17

2.2 ARM指令集18

2.2.1 ARM微处理器的指令集概述18

2.2.2 ARM指令寻址方式19

2.2.3 Thumb指令21

2.2.4 Thumb-2指令22

2.2.5 ThumbEE指令22

2.3 典型ARM处理器简介22

2.3.1 Atmel AT91 RM920022

2.3.2 Samsung S3C241023

2.3.3 TI OMAP5系列25

2.3.4 Freescale i.Max626

2.3.5 Intel Xscale PXA系列27

2.3.6 Cortex-A系列的Exynos441229

2.4 华清远见FS4412开发板30

2.4.1 华清远见FS4412开发板介绍30

2.4.2 众多的开发板供应商34

2.5 习题34

第3章 Linux编程环境35

3.1 Linux常用工具36

3.1.1 Shell简介36

3.1.2 常用的Shell命令38

3.1.3 编写Shell脚本46

3.1.4 正则表达式50

3.1.5 程序编辑器53

3.2 Makefiile57

3.2.1 GNU make57

3.2.2 Makefiile规则语法59

3.2.3 Makefiile文件中变量的使用60

3.3 二进制代码工具的使用62

3.3.1 GNU Binutils工具介绍62

3.3.2 Binutils工具软件使用63

3.4 GCC编译器的使用64

3.4.1 GCC编译器简介64

3.4.2 GCC编译选项解析66

3.5 调试器GDB的使用技巧70

3.5.1 GDB调试器介绍70

3.5.2 GDB调试命令71

3.6 Linux编程库75

3.6.1 Linux编程库介绍75

3.6.2 Linux系统调用76

3.6.3 Linux线程库78

3.7 习题81

第4章 交叉开发环境82

4.1 交叉开发环境介绍83

4.1.1 交叉开发概念模型83

4.1.2 目标板与主机之间的连接84

4.1.3 文件传输86

4.1.4 网络文件系统87

4.2 安装交叉编译工具87

4.2.1 获取交叉开发工具链87

4.2.2 主机安装工具链88

4.3 主机开发环境配置88

4.3.1 主机环境配置88

4.3.2 串口控制台工具89

4.3.3 TFTP服务93

4.3.4 NFS服务93

4.4 启动目标板95

4.4.1 系统引导过程95

4.4.2 内核解压启动96

4.4.3 挂接根文件系统98

4.5 应用程序的远程交叉调试99

4.5.1 交叉调试的模型99

4.5.2 交叉调试程序实例100

4.6 实例：FS4412嵌入式开发环境搭建102

4.6.1 开发主机安装102

4.6.2 联调测试110

4.7 习题113

第5章 Bootloader114

5.1 Bootloader简介115

5.1.1 Bootloader介绍115

5.1.2 Bootloader的启动115

5.1.3 Bootloader的种类118

5.2 U-Boot简介120

5.2.1 U-Boot介绍120

5.2.2 U-Boot的常用命令120

5.2.3 U-Boot的环境变量124

5.2.4 U-Boot源码结构126

5.3 U-Boot源码分析127

5.3.1 配置编译127

5.3.2 U-Boot启动过程132

5.3.3 U-Boot与内核的关系136

5.4 U-Boot移植实例138

5.4.1 收集移植相关资源138

5.4.2 选择U-Boot源码版本139

5.4.3 u-Boot配置编译139

5.4.4 串口能输出信息140

5.4.5 移植网卡实现Ping和TFTP的功能145

5.5 习题151

第6章 配置编译内核153

6.1 Linux内核特点154

6.1.1 Linux内核版本介绍154

6.1.2 Linux内核特点155

6.2 配置编译内核源码156

6.2.1 内核源码的下载方法和结构157

6.2.2 内核配置系统160

6.2.3 Kbuild Makefiiles167

6.2.4 内核编译178

6.2.5 内核编译结果185

6.3 内核配置选项187

6.3.1 使用配置菜单187

6.3.2 基本配置选项189

6.3.3 驱动程序配置选项191

6.4 习题192

第7章 内核移植基础193

7.1 移植内核源码194

7.1.1 移植的基本工作194

7.1.2 移植后的工作196

7.2 Linux设备树197

7.2.1 Linux设备树的由来197

7.2.2 Linux设备树的目的197

7.2.3 Linux设备树的使用199

7.3 Linux内核启动过程分析206

7.3.1 内核启动流程介绍206

7.3.2 内核启动加载程序209

7.3.3 内核主体程序入口215

7.3.4 Linux系统初始化218

7.3.5 初始化驱动模型224

7.3.6 挂载根文件系统225

7.4 习题227

第8章 内核移植实例229

8.1 基本内核移植230

8.2 网卡驱动移植234

8.2.1 网卡原理图分析234

8.2.2 网卡驱动移植235

8.2.3 以NFS挂载根文件系统237

8.3 SD／eMMC驱动移植238

8.4 USB主机控制器驱动移植240

8.5 LCD驱动移植244

8.6 习题249

第9章 内核调试技术250

9.1 内核调试方法251

9.1.1 内核调试介绍251

9.1.2 学会分析内核源程序252

9.1.3 调试方法介绍252

9.2 内核打印函数255

9.2.1 内核映像解压前的串口输出函数255

9.2.2 内核映像解压后的串口输出函数257

9.2.3 printk258

9.3 获取内核信息263

9.3.1 系统请求键263

9.3.2 通过／proc接口264

9.3.3 通过／sys接口265

9.4 处理出错信息268

9.4.1 oops信息268

9.4.2 panic269

9.4.3 通过ioctl方法271

9.5 内核源代码调试272

9.6 习题275

第10章 制作Linux根文件系统276

10.1 根文件系统目录结构277

10.2 init系统初始化过程280

10.2.1 inittab文件281

10.2.2 System V init启动过程284

10.2.3 Busybox init启动过程分析285

10.3 制作根文件系统287

10.3.1 配置并编译Busybox287

10.3.2 添加共享库文件和内核模块289

10.3.3 添加其他目录和文件290

10.4 固化根文件系统293

10.4.1 制作image格式的initrd根文件系统镜像293

10.4.2 固化ext2格式的根文件系统295

10.5 习题297

第11章 Qt移植299

11.1 Qt源码配置、编译及安装300

11.2 在根文件系统中添加Qt309

11.3 安装Qt集成开发环境309

11.4 添加ARM平台的构建环境313

11.5 编写并运行Qt测试程序316

11.6 习题320

参考文献322

附录 习题答案323