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第1章 嵌入式系统基础知识1

1.1嵌入式系统概述1

1.1.1嵌入式系统的发展史2

1.1.2嵌入式系统的定义与特点3

1.1.3嵌入式系统的特点4

1.2嵌入式系统的组成5

1.2.1嵌入式系统的硬件架构5

1.2.2嵌入式操作系统8

1.2.3嵌入式应用软件10

1.3 ARM处理器平台介绍11

1.3.1 ARM处理器简介11

1.3.2 ARM处理器系列12

1.3.3 ARM体系结构简介16

1.3.4 S3C2410处理器简介17

1.4嵌入式系统硬件平台选型21

1.4.1硬件平台的选择21

1.4.2 ARM处理器选型22

1.5嵌入式系统开发概述25

1.5.1嵌入式系统开发流程25

1.5.2嵌入式软件开发流程25

本章小结29

动手练练30

第2章 嵌入式Linux C语言开发工具31

2.1嵌入式Linux下C语言概述31

2.1.1C语言简史31

2.1.2 C语言特点32

2.1.3嵌入式Linux C语言编程环境33

2.2嵌入式Linux编辑器vi的使用33

2.2.1 vi的基本模式34

2.2.2 vi的基本操作34

2.2.3 vi的使用实例分析38

2.3嵌入式Linux编译器GCC的使用40

2.3.1 GCC概述40

2.3.2 GCC编译流程分析40

2.3.3 GCC警告提示43

2.3.4 GCC使用库函数45

2.3.5 GCC代码优化46

2.4嵌入式Linux调试器GDB的使用47

2.4.1GDB使用实例47

2.4.2设置/删除断点50

2.4.3数据相关命令51

2.4.4调试运行环境相关命令52

2.4.5堆栈相关命令52

2.5 make工程管理器53

2.5.1 Makefile基本结构53

2.5.2 Makefile变量55

2.5.3 Makefile规则58

2.5.4 make使用59

2.6 Emacs综合编辑器59

2.6.1 Emacs的启动与退出60

2.6.2 Emacs的基本编辑61

2.6.3 Emacs的C模式63

2.6.4 Emacs的Shell模式66

本章小结67

动手练练67

第3章 构建嵌入式Linux系统68

3.1嵌入式系统开发环境的构建68

3.1.1嵌入式交叉编译环境搭建68

3.1.2 minicom和超级终端配置及使用72

3.1.3宿主机服务配置79

3.2 Bootloader83

3.2.1 Bootloader的概念84

3.2.2 Bootloader启动流程分析84

3.2.3 U-Boot概述85

3.2.4 U-Boot源码导读86

3.3编译嵌入式Linux内核86

3.4 Linux内核目录结构90

3.5制作文件系统91

本章小结92

动手练练92

第4章 嵌入式Linux C语言基础——数据、表达式93

4.1嵌入式Linux C语言概述93

4.2基本数据类型94

4.2.1整型家族94

4.2.2实型家族96

4.2.3字符型家族98

4.2.4枚举家族99

4.2.5指针家族100

4.3变量与常量101

4.3.1变量的定义101

4.3.2 typedef107

4.3.3常量定义108

4.3.4 ARM-Linux基本数据类型综合应用实例109

4.4运算符与表达式111

4.4.1算术运算符和表达式112

4.4.2赋值运算符和表达式114

4.4.3逗号运算符和表达式116

4.4.4位运算符和表达式116

4.4.5关系运算符和表达式118

4.4.6逻辑运算符和表达式119

4.4.7 sizeof操作符121

4.4.8条件（？）运算符122

4.4.9运算符优先级总结123

4.4.10 ARM-Linux运算符综合实例125

本章小结129

动手练练129

第5章 嵌入式Linux C语言基础——控制语句及函数130

5.1嵌入式Linux C语言程序结构概述130

5.1.1嵌入式Linux C语言3种程序结构130

5.1.2嵌入式Linux C语言基本语句131

5.2选择语句134

5.2.1 if语句134

5.2.2 switch语句136

5.2.3 ARM-Linux选择语句应用实例138

5.3循环语句139

5.3.1 while和do-while语句139

5.3.2 for循环语句140

5.3.3 break和continue语句141

5.3.4 ARM-Linux循环语句应用实例143

5.4 goto语句144

5.4.1 goto语句语法144

5.4.2 ARM-Linux中goto语句应用实例145

5.5函数的定义与声明146

5.5.1 C语言函数概述146

5.5.2函数定义147

5.5.3函数声明148

5.5.4 ARM-Linux函数定义与声明实例149

5.6函数的参数、值和基本调用150

5.6.1函数的参数150

5.6.2函数的值151

5.6.3函数的基本调用151

5.7函数的嵌套、递归调用152

5.7.1函数的嵌套调用152

5.7.2函数的递归调用152

5.7.3 ARM-Linux函数调用应用实例155

本章小结156

动手练练156

第6章 嵌入式Linux C语言基础——数组、指针与结构158

6.1数组158

6.1.1一维数组158

6.1.2字符串161

6.1.3二维数组163

6.2指针164

6.2.1指针的概念164

6.2.2指针变量的操作166

6.2.3指针和数组173

6.2.4指针高级议题178

6.3结构体与联合182

6.3.1结构体182

6.3.2联合186

6.3.3 ARM-Linux指针、结构体使用实例187

本章小结189

动手练练189

第7章 嵌入式Linux C语言基础——高级议题190

7.1预处理190

7.1.1预处理的概念190

7.1.2预定义191

7.1.3文件包含196

7.1.4条件编译197

7.2 C语言中的内存分配199

7.2.1 C语言程序所占内存分类199

7.2.2堆和栈的区别200

7.3嵌入式Linux可移植性考虑201

7.3.1字长和数据类型201

7.3.2数据对齐203

7.3.3字节顺序203

7.4 C和汇编的接口203

7.4.1内嵌汇编的语法204

7.4.2编译器优化介绍206

7.4.3 C语言关键字volatile207

7.4.4 memory描述符207

7.4.5 gcc对内嵌汇编语言的处理方式207

本章小结209

动手练练209

第8章 嵌入式Linux C语言基础——ARM Linux内核常见数据结构210

8.1链表210

8.1.1链表概述210

8.1.2单向链表211

8.1.3双向链表217

8.1.4循环链表219

8.1.5 ARM Linux中链表使用实例219

8.2树、二叉树、平衡树221

8.2.1树221

8.2.2二叉树222

8.2.3平衡树229

8.2.4 ARM Linux中红黑树使用实例230

8.3哈希表232

8.3.1哈希表的概念及作用232

8.3.2哈希表的构造方法234

8.3.3哈希表的处理冲突方法235

8.3.4 ARM Linux中哈希表使用实例236

本章小结238

动手练练239

第9章 文件I/O相关实例240

9.1Linux系统调用及用户编程接口（API）240

9.1.1系统调用241

9.1.2用户编程接口（API）241

9.1.3系统命令241

9.2 ARM Linux文件I/O系统概述242

9.2.1虚拟文件系统（VFS）242

9.2.2通用文件模型243

9.2.3 ARM Linux的设备文件248

9.3文件I/O操作248

9.3.1不带缓存的文件I/O操作248

9.3.2标准I/O开发258

9.4嵌入式Linux串口应用开发261

9.4.1串口概述261

9.4.2串口设置详解262

9.4.3串口使用详解266

本章小结269

动手练练269

第10章ARM Linux进程线程开发实例270

10.1 ARM Linux进程线程管理270

10.1.1进程描述符及任务结构270

10.1.2进程的调度273

10.1.3 Linux中的线程274

10.1.4 Linux中进程间通信275

10.2 ARM Linux进程控制相关API276

10.3 ARM Linux进程间通信API282

10.3.1管道通信282

10.3.2信号通信284

10.3.3共享内存289

10.3.4消息队列290

10.4 ARM Linux线程相关API293

10.5 Linux守护进程298

10.5.1守护进程概述298

10.5.2编写规则298

10.5.3守护进程实例300

本章小结301

动手练练302

第11章 ARM Linux网络开发实例303

11.1 TCP/IP协议简介303

11.1.1 TCP/IP的分层模型303

11.1.2 TCP/IP分层模型特点304

11.1.3 TCP/IP核心协议305

11.2网络基础编程308

11.2.1 socket概述308

11.2.2地址及顺序处理309

11.2.3 socket基础编程313

11.3 Web服务器319

11.3.1 Web服务器功能319

11.3.2 Web服务器协议320

11.3.3 Web服务器协议321

11.3.4运行Web服务器326

11.4 traceroute程序实例326

11.4.1 traceroute原理简介326

11.4.2 traceroute实例与分析327

11.4.3 traceroute实例运行结果332

本章小结332

动手练练333

第12章 嵌入式Linux设备驱动开发334

12.1设备驱动概述334

12.1.1设备驱动简介334

12.1.2设备驱动程序的特点335

12.2模块编程336

12.2.1模块编程简介336

12.2.2模块相关命令336

12.2.3模块编程流程337

12.3字符设备驱动编写338

12.4块设备驱动编写347

12.4.1块设备驱动程序描述符347

12.4.2块设备驱动编写流程348

12.5简单的skull驱动实例354

12.5.1驱动简介354

12.5.2驱动编写流程354

12.5.3结果分析357

12.6 LCD驱动编写实例358

12.6.1 LCD工作原理358

12.6.2 LCD驱动实例360

本章小结367

动手练练367

第13章 视频监控系统368

13.1视频监控系统概述368

13.1.1系统组成368

13.1.2音视频服务器369

13.1.3音视频客户端370

13.1.4通信传输控制协议370

13.2基本数据结构373

13.3功能实现375

13.3.1传输控制375

13.3.2用户检验379

13.3.3控制命令处理380

13.3.4云台转动控制381

13.3.5线程相关385

本章小结386

动手练练386