深度实践嵌入式Linux系统移植

图书标准信息

• 作者 范展源、刘韬 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2015-05
• 版次 1
• ISBN 9787111497912
• 定价 129.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 806页
• 丛书 Linux/Unix技术丛书

【内容简介】

　　《深度实践嵌入式Linux系统移植》是嵌入式Linux领域的里程碑之作，它为Linux系统的移植提供了系统的、一站式的学习方案，已经在数万学员中被检验并获得高度认可。作者是该领域具有近10年经验的技术专家，而且一直在开发一线和教学一线，深谙企业需求和读者需求。
　　它在内容上有3大特点：
　　一，内容全面：涉及Linux系统移植的各个层面，包括启动加载程序、Linux内核、Linux应用程序等；
　　第二，内容深入：提供了完整的源码分析和深入的理论讲解，包含启动加载程序、Linux内核的编译系统等各方面；
　　第三，结合生产实践：分别提供对使用ARM9/S3C2440和ARM11/S3C6410两款处理器的开发板移植过程的详细实录。
　　全书一共23章，分为四个部分：
　　一部分：准备工作（第1章）
　　详细介绍了嵌入式系统的硬件架构、软件架构以及嵌入式Linux移植环境的搭建，为后面的学习做好准备工作；
　　第二部分：u-boot移植（第2~5章）
　　系统讲解了u-boot工程与编译系统，详细分析了u-boot的启动流程，全方位演示了如何在ARM9/S3C2440和ARM11/S3C6410上移植u-boot，实战性极强，能让读者举一反三。
　　第三部分：Linux内核移植（第6~18章）
　　首先从源码的角度讲解与分析了Linux内核的架构、编译、配置、调试以及完整的启动流程；其次介绍了Linux内核移植的准备工作和最小系统的构建；紧接着深度地讲解了Linux网卡驱动、混杂设备驱动、I2C驱动、SPI驱动、NandFlash驱动、SD/MMC卡驱动、LCD驱动、触摸屏驱动、声卡驱动、USB驱动等几乎所有驱动的完整移植方法和过程，这是迄今为止最翔实的关于Linux设备驱动移植的资料之一。
　　第四部分应用程序移植（第19~23章）
　　从工程实践的角度深入讲解了嵌入式Qt、嵌入式多媒体程序、嵌入式数据库、嵌入式JVM等核心Linux应用程序的移植。

【作者简介】

　　范展源资深嵌入式系统专家，毕业于华中科技大学，从事嵌入式应用系统开发多年，经验非常丰富。对C、C++、Java等技术和Linux操作系统有非常深入的研究；精通Qt和Android系统及其应用程序的开发；熟悉ARM/MSP430/51架构，精通S3C2440/S3C6410等处理器，熟练掌握基于CC2530等处理器的Zigbee应用开发。曾参与完成移动图像监控系统、发电厂自动准同期装置、智能医疗监护系统、移动安全保等项目、GlobalIntelligentManagementSystem物联网控制管理系统的实现。
　　曾就职于中软和国嵌嵌入式培训中心，现就职于四川大学锦城学院电子系。

　　刘韬资深嵌入式系统专家，毕业于四川大学计算机学院，获博士学位。长期从事嵌入式系统研发，精通C/C++语言，ARM汇编语言，擅长嵌入式底层开发、Qt图形界面开发。曾主持完成嵌入式智能菜单系统、嵌入式系统智能电源管理系统等项目。曾就职于北京科银京成有限公司，担任嵌入式系统工程师，现就职于西南民族大学计算机科学与技术学院，从事物联网领域的科研与教学工作。

【目录】

前言
绪论篇
第1章嵌入式系统架构与移植环境搭建2
1.1　嵌入式系统硬件架构2
1.1.1　微处理器3
1.1.2　总线4
1.1.3　存储器5
1.2　嵌入式系统软件架构6
1.3　嵌入式Linux移植环境搭建7
1.3.1　Ubuntu开发平台7
1.3.2　搭建交叉编译环境8
1.3.3　获取内核9
1.3.4　获取启动加载器9
1.3.5　配置必要服务9
1.3.6　PuTTY的安装和配置12
1.4　本章小结12
u-boot移植篇
第2章u-boot工程与编译系统14
2.1　u-boot介绍14
2.1.1　u-boot工程简介15
2.1.2　u-boot源码结构15
2.1.3　u-boot的配置编译16
2.2　u-boot常用命令与测试18
2.2.1　获取帮助18
2.2.2　环境变量相关命令19
2.2.3　网络命令20
2.2.4　Nand Flash操作命令21
2.2.5　内存/寄存器相关命令22
2.2.6　系统引导命令24
2.3　u-boot编译过程分析25
2.3.1　主机构建环境配置过程25
2.3.2　目标机相关配置过程27
2.3.3　make命令执行过程31
2.4　本章小结40
第３章u-boot启动流程分析41
3.1　u-boot启动第一阶段流程41
3.1.1　设置异常向量42
3.1.2　CPU进入SVC模式43
3.1.3　设置控制寄存器地址43
3.1.4　关闭看门狗43
3.1.5　屏蔽中断43
3.1.6　设置MPLLCON、UPLLCON和CLKDIVN44
3.1.7　关闭MMU和cache45
3.1.8　初始化存储控制器46
3.1.9　复制u-boot第二阶段代码到RAM47
3.1.10　设置栈48
3.1.11　清除BSS段48
3.1.12　跳转到第二阶段代码入口48
3.2　u-boot启动第二阶段代码分析49
3.2.1　gd_t结构体49
3.2.2　bd_t结构体50
3.2.3　init_sequence数组50
3.2.4　start_armboot()顺序分析51
3.2.5　main_loop函数分析52
3.3　本章小结56
第4章ARM9/S3C2440 u-boot移植实战57
4.1　移植准备工作57
4.1.1　开发环境介绍57
4.1.2　删减u-boot文件58
4.1.3　建立My2440配置59
4.1.4　配置和编译u-boot60
4.2　u-boot芯片级移植61
4.2.1　启动代码结构优化61
4.2.2　系统时钟移植65
4.2.3　存储器控制器设置68
4.2.4　在u-boot工程中全面支持CONFIG_S3C2440宏配置69
4.3　u-boot调试方法探索70
4.3.1　通过LED指示运行状态70
4.3.2　在第一阶段的代码中添加打印调试方法72
4.3.3　在内存中加载和运行u-boot78
4.4　Nor Flash驱动移植78
4.4.1　Nor Flash的工作模式78
4.4.2　Nor Flash的存储结构79
4.4.3　Nor Flash的硬件连接79
4.4.4　Nor Flash的操作方法80
4.4.5　Nor Flash驱动分析83
4.4.6　Nor Flash驱动移植86
4.4.7　Nor Flash命令测试87
4.4.8　完善u-boot的命令行功能88
4.5　DM9000驱动移植89
4.5.1　DM9000网卡端口访问90
4.5.2　DM9000网卡时序分析90
4.5.3　DM9000网卡驱动分析93
4.5.4　DM9000网卡驱动移植100
4.5.5　网卡驱动测试103
4.5.6　通过TFTP下载程序到内存运行103
4.6　u-boot启动内核105
4.6.1　ARM架构的Linux内核启动105
4.6.2　内核标记列表106
4.6.3　u-boot启动命令分析1—go命令109
4.6.4　u-boot启动命令分析2—bootm命令110
4.6.5　u-boot启动命令的配置与移植115
4.7　Nand Flash与驱动移植118
4.7.1　Nand Flash启动原理118
4.7.2　Nand Flash硬件特性119
4.7.3　Linux MTD子系统121
4.7.4　Nand Flash初始化流程分析123
4.7.5　Nand Flash命令实现分析125
4.7.6　页读取操作详解127
4.7.7　Nor Flash和Nand Flash启动自动判断132
4.7.8　Nand Flash拷贝代码实现132
4.7.9　Nand Flash板级驱动移植136
4.7.10　Nand Flash命令测试140
4.8　YAFFS文件系统移植142
4.8.1　YAFFS文件系统142
4.8.2　YAFFS在Nand Flash上的存储结构142
4.8.3　YAFFS在内存中的组织结构143
4.8.4　在u-boot中添加对烧写YAFFS镜像的支持144
4.8.5　YAFFS文件系统镜像制作150
4.8.6　YAFFS的烧写与测试152
4.9　UBIFS文件系统移植153
4.9.1　UBI层153
4.9.2　UBIFS介绍155
4.9.3　在u-boot中添加对UBIFS的支持156
4.9.4　制作UBIFS文件系统镜像157
4.9.5　UBIFS的烧写与测试158
4.10　SD卡驱动移植162
4.10.1　MMC/SD/SDIO介绍162
4.10.2　SD/MMC协议162
4.10.3　S3C2440 SDI控制器操作166
4.10.4　SD卡驱动分析168
4.10.5　SD卡驱动移植173
4.11　USB驱动移植176
4.11.1　USB概述176
4.11.2　USB系统架构177
4.11.3　USB的通信方法180
4.11.4　USB的描述符184
4.11.5　USB设备请求188
4.11.6　USB设备枚举191
4.11.7　S3C2440 USB设备控制器195
4.11.8　u-boot USB设备控制器驱动分析196
4.11.9　USB设备驱动移植206
4.11.10　USB驱动移植210
4.11.11　USB功能测试214
4.12　u-boot一键式菜单实现215
4.12.1　一键式菜单需求分析215
4.12.2　一键式菜单测试步骤216
4.12.3　一键式菜单源码分析220
4.13　本章小结224
第5章ARM11/S3C6410 u-boot移植实战225
5.1　移植准备工作225
5.1.1　开发环境225
5.1.2　删减u-boot文件226
5.1.3　建立My6410配置227
5.1.4　配置和编译u-boot228
5.2　u-boot芯片级移植229
5.2.1　修改第一阶段启动代码start.S229
5.2.2　板级底层初始化文件lowlevel_init.S移植233
5.2.3　时钟初始化函数移植239
5.2.4　内存初始化函数实现243
5.2.5　Nand Flash复制代码实现246
5.2.6　SD卡复制代码实现250
5.2.7　底层调试方法探索254
5.2.8　完善My6410的板级配置258
5.2.9　烧写与测试265
5.3　DM9000驱动移植267
5.3.1　DM9000网卡端口访问267
5.3.2　DM9000网卡时序分析268
5.3.3　DM9000网卡驱动移植270
5.3.4　网卡驱动测试274
5.4　u-boot启动内核274
5.4.1　u-boot启动命令的配置与移植275
5.4.2　修改go命令以支持zImage格式镜像的启动277
5.5　Nand Flash驱动移植278
5.5.1　将u-boot下载到内存中运行278
5.5.2　Nand Flash驱动移植279
5.5.3　Nand Flash命令测试289
5.6　YAFFS文件系统移植291
5.6.1　在u-boot中添加对烧写YAFFS镜像的支持291
5.6.2　YAFFS文件系统镜像制作298
5.6.3　YAFFS的烧写与测试299
5.7　UBIFS文件系统移植300
5.7.1　在u-boot中添加对UBIFS的支持300
5.7.2　UBIFS文件系统镜像制作302
5.7.3　UBIFS的烧写与测试303
5.8　SD卡驱动移植307
5.8.1　S3C6410 主机控制器操作307
5.8.2　S3C6410 主机控制器操作序列308
5.8.3　SD卡驱动分析310
5.8.4　SD卡驱动移植317
5.8.5　通过SD卡更新系统319
5.9　USB驱动移植321
5.9.1　S3C6410 USB2.0高速OTG321
5.9.2　u-boot USB设备控制器驱动分析323
5.9.3　USB设备驱动移植332
5.9.4　USB功能测试335
5.10　本章小结336
Linux内核移植篇
第6章Linux内核工程与编译系统338
6.1Linux内核架构338
6.1.1内核体系结构338
6.1.2内核组件339
6.1.3内核目录结构340
6.2　Linux内核的配置与编译341
6.2.1　配置内核341
6.2.2编译内核344
6.3Linux内核构建系统345
6.3.1内核配置过程345
6.3.2扩展内核代码347
6.3.3内核中的Makefile348
6.3.4内核中的Kconfig349
6.4内核调试技术352
6.4.1调试准备352
6.4.2内核调试配置选项352
6.4.3源码级别的调试接口353
6.4.4使用printk()打印调试信息355
6.4.5使用strace跟踪系统调用357
6.4.6使用OOPS调试系统故障358
6.5本章小结360
第7章Linux内核启动流程分析361
7.1内核镜像生成361
7.2内核启动流程1——汇编部分362
7.2.1内核启动代码入口362
7.2.2深入源码分析363
7.2.3汇编启动代码分析总结378
7.3内核启动流程2—C语言部分378
7.3.1start_kernel()函数379
7.3.2rest_init()函数388
7.3.3　kernel_init()函数390
7.3.4init_post()函数391
7.4内核启动流程3—Busybox的init进程393
7.4.1init进程启动流程393
7.4.2添加初始化活动394
7.4.3执行初始化活动395
7.5本章小结396
第8章Linux移植准备及最小系统构建397
8.1移植准备工作397
8.1.1　开发环境397
8.1.2删减Linux文件398
8.1.3建立My2440配置400
8.1.4　建立My6410配置403
8.1.5编译测试406
8.2　最小系统搭建409
8.2.1　嵌入式根文件系统制作409
8.2.2安装initramfs根文件系统412
8.3本章小结414
第9章Linux网卡驱动移植415
9.1Linux网络子系统415
9.2　核心数据结构416
9.2.1　net_device结构416
9.2.2　sk_buff结构419
9.3　DM9000网卡驱动分析421
9.3.1　board_info结构422
9.3.2　dm9000_probe()函数423
9.3.3　dm9000_open()函数427
9.3.4　dm9000_start_xmit()函数427
9.3.5　数据包接收函数428
9.3.6　数据包发送函数429
9.3.7　中断处理函数431
9.4My2440网卡驱动移植432
9.4.1　添加DM9000的平台设备432
9.4.2　在内核配置添加对DM9000的支持434
9.5　My6410网卡驱动移植434
9.5.1　添加DM9000的平台设备434
9.5.2　在内核配置中添加对网络子系统的支持435
9.5.3　在内核配置添加对DM9000的支持436
9.6安装NFS根文件系统436
9.6.1在内核配置添加对NFS的支持436
9.6.2挂载NFS根文件系统437
9.7　制作基于共享库的根文件系统437
9.8本章小结439
第10章Linux混杂设备驱动440
10.1　My2440 RTC驱动移植440
10.2My6410 RTC驱动移植441
10.2.1修改RTC驱动rtc-s3c.c441
10.2.2完善对6410 RTC驱动的平台支持445
10.2.3　在机器配置文件中添加RTC设备448
10.2.4　在内核中配置RTC448
10.3　RTC驱动测试449
10.4为My2440添加ADC和按键驱动451
10.4.1按键驱动分析451
10.4.2　在内核中添加ADC和按键驱动454
10.5　为My6410添加ADC驱动457
10.6　本章小结458
第11章Linux I2C驱动移植459
11.1　I2C协议概述459
11.1.1　I2C总线物理拓扑结构459
11.1.2　I2C通信协议460
11.2Linux I2C子系统框架461
11.3　I2C驱动中的数据结构及操作462
11.3.1　i2c_adapter结构462
11.3.2　i2c_algorithm结构464
11.3.3　i2c_msg结构464
11.3.4i2c_driver结构465
11.3.5　i2c_client结构467
11.4I2C适配器的设备接口468
11.4.1　i2cdev_open()函数471
11.4.2　i2cdev_ read()函数471
11.4.3　i2cdev_ioctl()函数472
11.5　S3C2440（6410） I2C适配器驱动的实现473
11.5.1　S3C2440 I2C platform总线匹配474
11.5.2　S3C2440 I2C总线驱动描述结构474
11.5.3　probe方法的实现476
11.5.4　S3C2440 I2C总线通信方法477
11.6　S3C2440（6410） I2C适配器驱动移植480
11.6.1　添加 I2C平台设备480
11.6.2　在内核配置中支持I2C驱动481
11.6.3编写I2C总线驱动测试程序482
11.7S3C2440（6410） I2C设备驱动的实现484
11.7.1　At24系列I2C EEPROM设备驱动的实现484
11.7.2传统只读EEPROM设备驱动的实现486
11.8　I2C EEPROM设备驱动移植489
11.9本章小结490
第12章Linux SPI驱动移植491
12.1SPI协议概述491
12.2　Linux SPI子系统493
12.3　SPI驱动中的数据结构及操作494
12.4SPI控制器的设备接口500
12.5　S3C2440 SPI控制器驱动的实现503
12.6S3C6410 SPI控制器驱动的实现507
12.7S3C2440 SPI 控制器驱动移植510
12.8S3C6410 SPI 控制器驱动移植513
12.9　S3C2440（S3C6410） SPI协议驱动移植521
12.10　本章小结524
第13章Nand Flash驱动移植525
13.1　Linux MTD子系统525
13.2　MTD子系统中的数据结构及操作526
13.3　MTD块设备实现分析530
13.4　Nand Flash驱动的实现534
13.5S3C2440 Nand Flash控制器驱动移植538
13.6S3C6410 Nand Flash控制器驱动移植541
13.7　YAFFS2文件系统移植547
13.8　在内核中配置对UBIFS的支持550
13.9　本章小结550
第14章SD/MMC卡驱动移植551
14.1Linux MMC子系统551
14.2　MMC子系统中的数据结构及操作552
14.3卡探测过程分析558
14.4　S3C2440 SD/MMC主控制器驱动的实现561
14.5S3C6410 高速MMC控制器驱动的实现568
14.6S3C2440 SD/MMC主机控制器驱动移植572
14.7　S3C6410 HSMMC控制器驱动移植576
14.8本章小结579
第15章LCD驱动移植580
15.1LCD硬件原理580
15.2　Linux帧缓冲子系统582
15.3　帧缓冲子系统中的数据结构及操作583
15.4　帧缓冲字符设备接口590
15.5Linux显示启动Logo594
15.6S3C2440帧缓冲驱动的实现596
15.7S3C6410 帧缓冲驱动的实现601
15.8　S3C2440 帧缓冲驱动移植601
15.9　S3C6410 帧缓冲驱动移植608
15.10　本章小结611
第16章触摸屏驱动移植612
16.1　Linux输入子系统612
16.2　输入子系统中的数据结构及操作613
16.3　输入子系统核心层的实现618
16.4　通用事件处理驱动622
16.5　输入事件报告流程626
16.6　S3C2440（6410）触摸屏驱动的分析629
16.7　S3C2440触摸屏驱动移植与测试632
16.8　S3C6410触摸屏驱动移植与测试634
16.9　本章小结637
第17章声卡驱动移植638
17.1　ALSA体系架构638
17.2　声卡描述结构snd_card640
17.3　PCM功能子层644
17.4　声卡控制项655
17.5　ASoC声卡驱动架构659
17.6　ASoC架构中的Machine驱动662
17.7ASoC架构中的Codec驱动666
17.8　ASoC架构中的Platform驱动676
17.9　S3C2440+UDA1341声卡驱动配置与测试683
17.10S3C6410+WM9714声卡驱动移植691
17.11　本章小结693
第18章USB驱动移植694
18.1USB子系统架构694
18.2USB驱动中的描述符结构695
18.3USB主机驱动695
18.4S3C2440/S3C6410 USB主机驱动的实现700
18.5USB设备驱动701
18.6USB骨架程序710
18.7USB设备驱动实例718
18.8本章小结728
应用程序移植篇
第19章嵌入式Qt移植730
19.1Qt开发环境搭建与使用 730
19.2Qt的功能模块与裁剪735
19.3嵌入式Qt移植与测试737
19.4本章小结751
第20章嵌入式多媒体程序移植752
20.1音频播放程序madplay的移植752
20.2视频播放程序MPlayer的移植755
20.3利用Qt开发视频播放器758
20.4本章小结760
第21章嵌入式数据库移植761
21.1SQLite数据库的使用761
21.2SQLite数据库的移植770
21.3本章小结773
第22章嵌入式Web服务器移植774
22.1Boa的使用与HTML页面测试774
22.2CGI程序测试779
22.3通过网页控制设备782
22.4通过网页监控设备785
22.5网页视频监控788
22.6将Web服务器移植到开发板791
22.7本章小结793
第23章嵌入式JVM移植794
23.1phoneME虚拟机移植794
23.2JamVM虚拟机移植798
23.3在JamVM上运行Jetty服务器800
23.4本章小结805