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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6

1.2.2嵌入式操作系统9

1.2.3嵌入式应用软件11

1.3ARM处理器平台介绍12

1.3.1ARM处理器简介12

1.3.2ARM处理器系列13

1.3.3ARM体系结构简介17

1.3.4S3C2410处理器简介18

1.4嵌入式系统硬件平台选型22

1.4.1硬件平台的选择22

1.4.2ARM处理器选型23

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26

本章小结31

动手练练31

第2章 嵌入式Linux C语言开发工具32

2.1嵌入式Linux下C语言概述32

2.1.1C语言简史33

2.1.2C语言特点33

2.1.3嵌入式Linux C语言编程环境34

2.2嵌入式Linux编辑器vi的使用35

2.2.1vi的基本模式35

2.2.2vi的基本操作36

2.2.3vi的使用实例分析40

2.3嵌入式Linux编译器GCC的使用41

2.3.1GCC概述41

2.3.2GCC编译流程分析42

2.3.3GCC警告提示45

2.3.4GCC使用库函数47

2.3.5GCC代码优化49

2.4嵌入式Linux调试器GDB的使用49

2.4.1GDB使用实例50

2.4.2设置／删除断点53

2.4.3数据相关命令54

2.4.4调试运行环境相关命令55

2.4.5堆栈相关命令55

2.5make工程管理器55

2.5.1Makefile基本结构56

2.5.2Makefile变量58

2.5.3Makefile规则61

2.5.4make使用62

2.6Emacs综合编辑器63

2.6.1Emacs的启动与退出63

2.6.2Emacs的基本编辑64

2.6.3Emacs的C模式66

2.6.4Emacs的Shell模式69

本章小结70

动手练练70

第3章 构建嵌入式Linux系统71

3.1嵌入式系统开发环境的构建71

3.1.1嵌入式交叉编译环境搭建71

3.1.2minicom和超级终端配置及使用76

3.1.3宿主机服务配置83

3.2Bootloader87

3.2.1Bootloader的概念88

3.2.2Bootloader启动流程分析89

3.2.3U-Boot概述89

3.2.4U-Boot源码导读90

3.3编译嵌入式Linux内核91

3.4Linux内核目录结构95

3.5制作文件系统95

本章小结97

动手练练97

第4章 嵌入式Linux C语言基础——数据、表达式98

4.1嵌入式Linux C语言概述98

4.2基本数据类型100

4.2.1整型家族100

4.2.2实型家族102

4.2.3字符型家族103

4.2.4枚举家族104

4.2.5指针家族105

4.3变量与常量107

4.3.1变量的定义107

4.3.2typedef113

4.3.3常量定义114

4.3.4ARM-Linux基本数据类型综合应用实例115

4.4运算符与表达式118

4.4.1算术运算符和表达式119

4.4.2赋值运算符和表达式121

4.4.3逗号运算符和表达式123

4.4.4位运算符和表达式124

4.4.5关系运算符和表达式126

4.4.6逻辑运算符和表达式127

4.4.7sizeof操作符129

4.4.8条件（？）运算符130

4.4.9运算符优先级总结131

4.4.10ARM-Linux运算符综合实例133

本章小结137

动手练练137

第5章 嵌入式Linux C语言基础——控制语句及函数138

5.1嵌入式Linux C语言程序结构概述138

5.1.1嵌入式Linux C语言3种程序结构138

5.1.2嵌入式Linux C语言基本语句139

5.2选择语句142

5.2.1if语句142

5.2.2switch语句145

5.2.3ARM-Linux选择语句应用实例147

5.3循环语句148

5.3.1while和do-while语句148

5.3.2for循环语句149

5.3.3break和continue语句151

5.3.4ARM-Linux循环语句应用实例152

5.4goto语句154

5.4.1goto语句语法154

5.4.2ARM-Linux中goto语句应用实例154

5.5函数的定义与声明155

5.5.1C语言函数概述155

5.5.2函数定义157

5.5.3函数声明157

5.5.4ARM-Linux函数定义与声明实例158

5.6函数的参数、值和基本调用160

5.6.1函数的参数160

5.6.2函数的值161

5.6.3函数的基本调用161

5.7函数的嵌套、递归调用162

5.7.1函数的嵌套调用162

5.7.2函数的递归调用162

5.7.3ARM-Linux函数调用应用实例165

本章小结167

动手练练167

第6章 嵌入式Linux C语言基础——数组、指针与结构168

6.1数组169

6.1.1一维数组169

6.1.2字符串172

6.1.3二维数组174

6.2指针175

6.2.1指针的概念175

6.2.2指针变量的操作177

6.2.3指针和数组184

6.2.4指针高级议题191

6.3结构体与联合196

6.3.1结构体196

6.3.2联合200

6.3.3ARM-Linux指针、结构体使用实例201

本章小结203

动手练练203

第7章 嵌入式Linux C语言基础——高级议题204

7.1预处理204

7.1.1预处理的概念204

7.1.2预定义205

7.1.3文件包含211

7.1.4条件编译212

7.2C语言中的内存分配214

7.2.1C语言程序所占内存分类214

7.2.2堆和栈的区别215

7.3嵌入式Linux可移植性考虑216

7.3.1字长和数据类型216

7.3.2数据对齐218

7.3.3字节顺序218

7.4C和汇编的接口219

7.4.1内嵌汇编的语法219

7.4.2编译器优化介绍221

7.4.3C语言关键字volatile222

7.4.4memory描述符222

7.4.5gcc对内嵌汇编语言的处理方式223

本章小结224

动手练练224

第8章 嵌入式Linux C语言基础——ARM Linux内核常见数据结构225

8.1链表226

8.1.1链表概述226

8.1.2单向链表226

8.1.3双向链表233

8.1.4循环链表234

8.1.5ARM Linux中链表使用实例235

8.2树、二叉树、平衡树237

8.2.1树237

8.2.2二叉树238

8.2.3平衡树245

8.2.4ARM Linux中红黑树使用实例247

8.3哈希表249

8.3.1哈希表的概念及作用249

8.3.2哈希表的构造方法250

8.3.3哈希表的处理冲突方法252

8.3.4ARM Linux中哈希表使用实例253

本章小结255

动手练练255

第9章 文件I／O相关实例256

9.1Linux系统调用及用户编程接口（API）257

9.1.1系统调用257

9.1.2用户编程接口（API）257

9.1.3系统命令258

9.2ARM Linux文件I／O系统概述258

9.2.1虚拟文件系统（VFS）258

9.2.2通用文件模型259

9.2.3ARM Linux的设备文件264

9.3文件I／O操作265

9.3.1不带缓存的文件I／O操作265

9.3.2标准I／O开发276

9.4嵌入式Linux串口应用开发279

9.4.1串口概述279

9.4.2串口设置详解280

9.4.3串口使用详解284

本章小结287

动手练练287

第10章 ARM Linux进程线程开发实例288

10.1ARM Linux进程线程管理289

10.1.1进程描述符及任务结构289

10.1.2进程的调度291

10.1.3Linux中的线程293

10.1.4Linux中进程间通信293

10.2ARM Linux进程控制相关API294

10.3ARM Linux进程间通信API301

10.3.1管道通信301

10.3.2信号通信303

10.3.3共享内存308

10.3.4消息队列309

10.4ARM Linux线程相关API312

10.5Linux守护进程317

10.5.1守护进程概述317

10.5.2编写规则318

10.5.3守护进程实例319

本章小结321

动手练练321

第11章 ARM Linux网络开发实例322

11.1TCP／IP协议简介322

11.1.1TCP／IP的分层模型322

11.1.2TCP／IP分层模型特点324

11.1.3TCP／IP核心协议325

11.2网络基础编程328

11.2.1socket概述328

11.2.2地址及顺序处理328

11.2.3socket基础编程333

11.3Web服务器339

11.3.1Web服务器功能339

11.3.2Web服务器协议341

11.3.3Web服务器协议342

11.3.4运行Web服务器347

11.4Traceroute程序实例347

11.4.1Traceroute原理简介347

11.4.2traceroute实例与分析348

11.4.3traceroute实例运行结果354

本章小结354

动手练练354

第12章 嵌入式Linux设备驱动开发355

12.1设备驱动概述355

12.1.1设备驱动简介355

12.1.2设备驱动程序的特点356

12.2模块编程357

12.2.1模块编程简介357

12.2.2模块相关命令357

12.2.3模块编程流程358

12.3字符设备驱动编写360

12.4块设备驱动编写369

12.4.1块设备驱动程序描述符369

12.4.2块设备驱动编写流程369

12.5简单的skull驱动实例375

12.5.1驱动简介375

12.5.2驱动编写流程376

12.5.3结果分析379

12.6LCD驱动编写实例379

12.6.1LCD工作原理379

12.6.2LCD驱动实例382

本章小结389

动手练练389

第13章 视频监控系统390

13.1视频监控系统概述390

13.1.1系统组成390

13.1.2音视频服务器391

13.1.3音视频客户端392

13.1.4通信传输控制协议393

13.2基本数据结构395

13.3功能实现398

13.3.1传输控制398

13.3.2用户检验401

13.3.3控制命令处理403

13.3.4云台转动控制404

13.3.5线程相关407

本章小结408

动手练练408