嵌入式Linux C語言應用程序設計

第1章　嵌入式系統(tǒng)基礎知識　1
1.1　嵌入式系統(tǒng)概述　1
1.1.1　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展史　2
1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的定義與特點　3
1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的特點　4
1.2　嵌入式系統(tǒng)的組成　5
1.2.1　嵌入式系統(tǒng)的硬件架構　5
1.2.2　嵌入式操作系統(tǒng)　8
1.2.3　嵌入式應用軟件　10
1.3　ARM處理器平臺介紹　11
1.3.1　ARM處理器簡介　11
1.3.2　ARM處理器系列　12
1.3.3　ARM體系結構簡介　16
1.3.4　S3C2410處理器簡介　17
1.4　嵌入式系統(tǒng)硬件平臺選型　21
1.4.1　硬件平臺的選擇　21
1.4.2　ARM處理器選型　22
1.5　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)概述　25
1.5.1　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程　25
1.5.2　嵌入式軟件開發(fā)流程　25
本章小結　29
動手練練　30
第2章　嵌入式Linux C語言開發(fā)工具　31
2.1　嵌入式Linux下C語言概述　31
2.1.1　C語言簡史　31
2.1.2　C語言特點　32
2.1.3　嵌入式Linux C語言編程環(huán)境　33
2.2　嵌入式Linux編輯器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的使用實例分析　38
2.3　嵌入式Linux編譯器GCC的使用　40
2.3.1　GCC概述　40
2.3.2　GCC編譯流程分析　40
2.3.3　GCC警告提示　43
2.3.4　GCC使用庫函數(shù)　45
2.3.5　GCC代碼優(yōu)化　46
2.4　嵌入式Linux調(diào)試器GDB的使用　47
2.4.1　GDB使用實例　47
2.4.2　設置/刪除斷點　50
2.4.3　數(shù)據(jù)相關命令　51
2.4.4　調(diào)試運行環(huán)境相關命令　52
2.4.5　堆棧相關命令　52
2.5　make工程管理器　53
2.5.1　Makefile基本結構　53
2.5.2　Makefile變量　55
2.5.3　Makefile規(guī)則　58
2.5.4　make使用　59
2.6　Emacs綜合編輯器　59
2.6.1　Emacs的啟動與退出　60
2.6.2　Emacs的基本編輯　61
2.6.3　Emacs的C模式　63
2.6.4　Emacs的Shell模式　66
本章小結　67
動手練練　67
第3章　構建嵌入式Linux系統(tǒng)　68
3.1　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的構建　68
3.1.1　嵌入式交叉編譯環(huán)境搭建　68
3.1.2　minicom和超級終端配置及使用　72
3.1.3　宿主機服務配置　79
3.2　Bootloader　83
3.2.1　Bootloader的概念　84
3.2.2　Bootloader啟動流程分析　84
3.2.3　U-Boot概述　85
3.2.4　U-Boot源碼導讀　86
3.3　編譯嵌入式Linux內(nèi)核　86
3.4　Linux內(nèi)核目錄結構　90
3.5　制作文件系統(tǒng)　91
本章小結　92
動手練練　92
第4章　嵌入式Linux C語言基礎——數(shù)據(jù)、表達式　93
4.1　嵌入式Linux C語言概述　93
4.2　基本數(shù)據(jù)類型　94
4.2.1　整型家族　94
4.2.2　實型家族　96
4.2.3　字符型家族　98
4.2.4　枚舉家族　99
4.2.5　指針家族　100
4.3　變量與常量　101
4.3.1　變量的定義　101
4.3.2　typedef　107
4.3.3　常量定義　108
4.3.4　ARM-Linux基本數(shù)據(jù)類型綜合應用實例　109
4.4　運算符與表達式　111
4.4.1　算術運算符和表達式　112
4.4.2　賦值運算符和表達式　114
4.4.3　逗號運算符和表達式　116
4.4.4　位運算符和表達式　116
4.4.5　關系運算符和表達式　118
4.4.6　邏輯運算符和表達式　119
4.4.7　sizeof操作符　121
4.4.8　條件(？)運算符　122
4.4.9　運算符優(yōu)先級總結　123
4.4.10　ARM-Linux運算符綜合實例　125
本章小結　129
動手練練　129
第5章　嵌入式Linux C語言基礎——控制語句及函數(shù)　130
5.1　嵌入式Linux C語言程序結構概述　130
5.1.1 嵌入式Linux C語言3種程序結構　130
5.1.2 嵌入式Linux C語言基本語句　131
5.2　選擇語句　134
5.2.1　if語句　134
5.2.2　switch語句　136
5.2.3　ARM-Linux選擇語句應用實例　138
5.3　循環(huán)語句　139
5.3.1　while和do-while語句　139
5.3.2　for循環(huán)語句　140
5.3.3　break和continue語句　141
5.3.4　ARM-Linux循環(huán)語句應用實例　143
5.4　goto語句　144
5.4.1　goto語句語法　144
5.4.2　ARM-Linux中goto語句應用實例　145
5.5　函數(shù)的定義與聲明　146
5.5.1　C語言函數(shù)概述　146
5.5.2　函數(shù)定義　147
5.5.3　函數(shù)聲明　148
5.5.4　ARM-Linux函數(shù)定義與聲明實例　149
5.6　函數(shù)的參數(shù)、值和基本調(diào)用　150
5.6.1　函數(shù)的參數(shù)　150
5.6.2　函數(shù)的值　151
5.6.3　函數(shù)的基本調(diào)用　151
5.7　函數(shù)的嵌套、遞歸調(diào)用　152
5.7.1　函數(shù)的嵌套調(diào)用　152
5.7.2　函數(shù)的遞歸調(diào)用　152
5.7.3　ARM-Linux函數(shù)調(diào)用應用實例　155
本章小結　156
動手練練　156
第6章　嵌入式Linux C語言基礎——數(shù)組、指針與結構　158
6.1　數(shù)組　158
6.1.1　一維數(shù)組　158
6.1.2　字符串　161
6.1.3　二維數(shù)組　163
6.2　指針　164
6.2.1　指針的概念　164
6.2.2　指針變量的操作　166
6.2.3　指針和數(shù)組　173
6.2.4　指針高級議題　178
6.3　結構體與聯(lián)合　182
6.3.1　結構體　182
6.3.2　聯(lián)合　186
6.3.3　ARM-Linux指針、結構體使用實例　187
本章小結　189
動手練練　189
第7章　嵌入式Linux C語言基礎——高級議題　190
7.1　預處理　190
7.1.1　預處理的概念　190
7.1.2　預定義　191
7.1.3　文件包含　196
7.1.4　條件編譯　197
7.2　C語言中的內(nèi)存分配　199
7.2.1　C語言程序所占內(nèi)存分類　199
7.2.2　堆和棧的區(qū)別　200
7.3　嵌入式Linux可移植性考慮　201
7.3.1　字長和數(shù)據(jù)類型　201
7.3.2　數(shù)據(jù)對齊　203
7.3.3　字節(jié)順序　203
7.4　C和匯編的接口　203
7.4.1　內(nèi)嵌匯編的語法　204
7.4.2　編譯器優(yōu)化介紹　206
7.4.3　C語言關鍵字volatile　207
7.4.4　memory描述符　207
7.4.5　gcc對內(nèi)嵌匯編語言的處理方式　207
本章小結　209
動手練練　209
第8章　嵌入式Linux C語言基礎——ARM Linux內(nèi)核常見數(shù)據(jù)結構　210
8.1　鏈表　210
8.1.1　鏈表概述　210
8.1.2　單向鏈表　211
8.1.3　雙向鏈表　217
8.1.4　循環(huán)鏈表　219
8.1.5　ARM Linux中鏈表使用實例　219
8.2　樹、二叉樹、平衡樹　221
8.2.1　樹　221
8.2.2　二叉樹　222
8.2.3　平衡樹　229
8.2.4　ARM Linux中紅黑樹使用實例　230
8.3　哈希表　232
8.3.1　哈希表的概念及作用　232
8.3.2　哈希表的構造方法　234
8.3.3　哈希表的處理沖突方法　235
8.3.4　ARM Linux中哈希表使用實例　236
本章小結　238
動手練練　239
第9章　文件I/O相關實例　240
9.1　Linux系統(tǒng)調(diào)用及用戶編程接口(API)　240
9.1.1　系統(tǒng)調(diào)用　241
9.1.2　用戶編程接口(API)　241
9.1.3　系統(tǒng)命令　241
9.2　ARM Linux文件I/O系統(tǒng)概述　242
9.2.1　虛擬文件系統(tǒng)(VFS)　242
9.2.2　通用文件模型　243
9.2.3　ARM Linux的設備文件　248
9.3　文件I/O操作　248
9.3.1　不帶緩存的文件I/O操作　248
9.3.2　標準I/O開發(fā)　258
9.4　嵌入式Linux串口應用開發(fā)　261
9.4.1　串口概述　261
9.4.2　串口設置詳解　262
9.4.3　串口使用詳解　266
本章小結　269
動手練練　269
第10章　ARM Linux進程線程開發(fā)實例　270
10.1　ARM Linux進程線程管理　270
10.1.1　進程描述符及任務結構　270
10.1.2　進程的調(diào)度　273
10.1.3　Linux中的線程　274
10.1.4　Linux中進程間通信　275
10.2　ARM Linux進程控制相關API　276
10.3　ARM Linux進程間通信API　282
10.3.1　管道通信　282
10.3.2　信號通信　284
10.3.3　共享內(nèi)存　289
10.3.4　消息隊列　290
10.4　ARM Linux線程相關API　293
10.5　Linux守護進程　298
10.5.1　守護進程概述　298
10.5.2　編寫規(guī)則　298
10.5.3　守護進程實例　300
本章小結　301
動手練練　302
第11章　ARM Linux網(wǎng)絡開發(fā)實例　303
11.1　TCP/IP協(xié)議簡介　303
11.1.1　TCP/IP的分層模型　303
11.1.2　TCP/IP分層模型特點　304
11.1.3　TCP/IP核心協(xié)議　305
11.2　網(wǎng)絡基礎編程　308
11.2.1　socket概述　308
11.2.2　地址及順序處理　309
11.2.3　socket基礎編程　313
11.3　Web服務器　319
11.3.1　Web服務器功能　319
11.3.2　Web服務器協(xié)議　320
11.3.3　Web服務器協(xié)議　321
11.3.4　運行Web服務器　326
11.4　traceroute程序?qū)嵗?26
11.4.1　traceroute原理簡介　326
11.4.2　traceroute實例與分析　327
11.4.3　traceroute實例運行結果　332
本章小結　332
動手練練　333
第12章　嵌入式Linux設備驅(qū)動開發(fā)　334
12.1　設備驅(qū)動概述　334
12.1.1　設備驅(qū)動簡介　334
12.1.2　設備驅(qū)動程序的特點　335
12.2　模塊編程　336
12.2.1　模塊編程簡介　336
12.2.2　模塊相關命令　336
12.2.3　模塊編程流程　337
12.3　字符設備驅(qū)動編寫　338
12.4　塊設備驅(qū)動編寫　347
12.4.1　塊設備驅(qū)動程序描述符　347
12.4.2　塊設備驅(qū)動編寫流程　348
12.5　簡單的skull驅(qū)動實例　354
12.5.1　驅(qū)動簡介　354
12.5.2　驅(qū)動編寫流程　354
12.5.3　結果分析　357
12.6　LCD驅(qū)動編寫實例　358
12.6.1　LCD工作原理　358
12.6.2　LCD驅(qū)動實例　360
本章小結　367
動手練練　367
第13章　視頻監(jiān)控系統(tǒng)　　368
13.1　視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述　368
13.1.1　系統(tǒng)組成　368
13.1.2　音視頻服務器　369
13.1.3　音視頻客戶端　370
13.1.4　通信傳輸控制協(xié)議　370
13.2　基本數(shù)據(jù)結構　373
13.3　功能實現(xiàn)　375
13.3.1　傳輸控制　375
13.3.2　用戶檢驗　379
13.3.3　控制命令處理　380
13.3.4　云臺轉動控制　381
13.3.5　線程相關　385
本章小結　386
動手練練　386