嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲

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出版者:
作者:罗苑棠
出品人:
页数:478
译者:
出版时间:2009-1
价格:59.00元
装帧:
isbn号码:9787121079368
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲
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具体描述

《嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲》是《嵌入式Linux应用系统开发实例精讲》的改版。《嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲》通过大量实例精讲的形式,详细介绍了嵌入式Linux驱动程序与系统开发的方法与流程。全书分3篇共19章,第1篇为基础知识篇,介绍了Linux的移植、开发环境平台、Linux程序设计基础及常用开发工具,引导读者技术入门。第2篇为Linux驱动程序开发与实例篇,结合6个实际案例阐述了网卡驱动、声卡驱动、显卡驱动、USB驱动、闪存Flash驱动的开发原理技术和应用。第3篇为Linux系统开发实例篇,安排了8个实际应用系统实例,涵盖工业设备、视频处理、指纹识别、网络传输通信、摄像监控、移动校园系统等嵌入式热门领域,实战和商业价值高,利于读者举一反三,快速掌握Linux系统设计的流程,提高实际设计能力。

《嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲》配有光盘1张,包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码,方便读者学习和使用。《嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲》适合计算机、自动化、电子及通信等相关专业的大学生,以及从事Linux开发的科研人员使用。

《嵌入式Linux驱动程序与系统开发实战指南》 本书是一本旨在帮助读者深入理解嵌入式Linux系统开发,特别是驱动程序编写和系统集成技术的实战型指南。全书以项目驱动,从基础概念到高级应用,层层递进,旨在培养读者独立解决嵌入式Linux开发中实际问题的能力。 核心内容概览: 1. 嵌入式Linux系统基础: Linux内核架构剖析:深入讲解Linux内核的整体架构,包括进程管理、内存管理、设备模型、中断处理等核心机制。理解这些底层原理是编写高效可靠驱动程序的前提。 交叉编译环境搭建:详细指导读者如何搭建一套完整的嵌入式Linux交叉编译环境,包括工具链的选择、配置和使用,以及构建根文件系统的基本流程。 Bootloader原理与应用:阐述Bootloader在嵌入式系统启动过程中的关键作用,介绍U-Boot等主流Bootloader的工作原理,并讲解如何进行配置和定制。 嵌入式Linux系统移植:系统性地讲解嵌入式Linux系统的移植流程,从硬件选型、内核配置、设备树编写到根文件系统构建,一步步带领读者完成一个完整的系统移植。 2. Linux设备驱动程序开发: Linux设备模型与驱动注册:详细讲解Linux设备模型,包括总线、设备、驱动的注册与匹配机制。重点介绍Platform设备、I2C、SPI等总线驱动的开发流程。 字符设备驱动开发:从最基础的字符设备驱动入手,讲解如何实现`open`、`read`、`write`、`ioctl`等核心文件操作函数,并通过实际例子(如LED、按键驱动)巩固理解。 块设备驱动开发:深入分析块设备驱动的工作原理,讲解缓冲区管理、请求队列等关键概念,并通过SD卡、NAND Flash驱动的开发案例进行演示。 网络设备驱动开发:介绍Linux网络协议栈的工作方式,以及网络设备驱动的接口,例如`netdev`结构体和相关的回调函数。通过一个简化的以太网驱动或USB网卡驱动的开发,帮助读者理解网络驱动的开发要点。 中断处理与同步机制:详细讲解中断处理流程,包括中断上下文、延迟处理,以及各种同步机制(如自旋锁、信号量、互斥锁、原子操作)在多线程和并发环境下的应用。 内存管理与DMA:深入讲解Linux内核的内存管理策略,包括虚拟地址与物理地址的映射、页表机制,以及DMA(直接内存访问)在提高设备性能方面的作用,并给出相应的驱动开发实例。 设备树(Device Tree):详细讲解设备树的概念、语法和在嵌入式Linux系统中的应用。重点演示如何编写和修改设备树文件,以描述硬件信息,并使其与驱动程序正确匹配。 3. 嵌入式Linux系统高级应用与开发: 嵌入式Linux进程与线程管理:讲解Linux进程、线程的创建、同步与通信机制,以及在嵌入式系统中的优化策略。 嵌入式Linux内存优化:探讨嵌入式系统内存资源受限时的优化技巧,包括内存分配器的选择、内存泄漏的检测与避免。 文件系统:介绍嵌入式Linux常用的文件系统,如JFFS2、UBIFS、YAFFS2、EXT4等,讲解其特性、适用场景以及文件系统的构建与挂载。 网络通信与应用开发:讲解嵌入式Linux下的网络通信协议(TCP/IP、UDP),并指导读者开发基于Socket的客户端/服务器应用程序。 多媒体与图像处理:介绍嵌入式Linux下多媒体框架(如V4L2)的应用,以及简单的图像处理库(如OpenCV)在嵌入式设备上的集成与使用。 嵌入式GUI开发:讲解嵌入式Linux下图形用户界面的开发,包括Qt for Embedded、Wayland/X.org等,并提供一些基础的GUI应用开发实例。 系统性能分析与调优:介绍Linux性能分析工具(如`top`、`vmstat`、`iostat`、`perf`)的使用,并指导读者如何对嵌入式Linux系统进行性能瓶颈分析和优化。 安全加固与更新:探讨嵌入式Linux系统的安全问题,包括权限管理、加解密,以及OTA(Over-The-Air)更新机制的设计与实现。 本书特色: 项目导向:每个章节都围绕具体的硬件平台和开发案例展开,理论与实践紧密结合,让读者在动手实践中学习。 实战性强:精选了嵌入式Linux开发中最常用、最核心的驱动程序和系统开发技术,力求贴近实际工程应用。 深入浅出:从概念讲解到代码实现,层层剥茧,帮助读者建立清晰的认知,并能触类旁通。 硬件平台通用性:书中涉及的开发技术和实例,虽然以特定硬件平台为载体,但其核心原理和方法论具有广泛的通用性,适用于多种嵌入式Linux开发场景。 源码级分析:对于关键的Linux内核API和驱动程序框架,会进行深入的源码级剖析,揭示其工作机制。 目标读者: 希望系统学习嵌入式Linux驱动程序开发的工程师。 正在从事或计划从事嵌入式Linux系统开发的开发者。 对Linux内核和底层开发感兴趣的在校学生及研究人员。 需要深入理解嵌入式Linux系统工作原理的技术爱好者。 通过阅读本书,读者将能够熟练掌握嵌入式Linux驱动程序的开发,理解系统底层的运行机制,并能够独立完成复杂的嵌入式Linux系统开发任务。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的阅读体验非常流畅,尽管内容技术性很强,但作者的文笔却保持了一种罕见的清晰和条理性。我发现自己在阅读一些关于异步通知机制和同步互斥机制的章节时,几乎不需要频繁地回头查阅前面的定义,因为作者总能在引入新概念的同时,回顾并强调其与前置知识点的关联性。尤其是当涉及到内核模块与用户空间进程通信的部分,作者深入剖析了ioctl、procfs以及更现代的`netlink`接口的优劣和适用场景,这种横向的知识对比分析,让读者对不同通信方式的选择有了更成熟的判断力。我个人认为,这本书的深度足以让有一定经验的工程师感到满意,同时其结构的递进性也让具备C语言基础的初学者能够稳步攀升。它不是那种只告诉你“怎么做”的书,它更侧重于解释“为什么是这样做的”,这种对底层设计哲学的探讨,才是真正区分优秀技术书籍和普通参考手册的关键。

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总的来说,这是一部非常值得推荐的深度技术著作。它没有采用那种浮于表面的教程风格,而是直接将读者带入了嵌入式系统开发的“核心地带”。阅读过程中,我最大的感受是作者对于知识点的把握极其精准,他知道哪些是真正决定系统稳定性和性能的关键要素,并对此进行了最详尽的阐述。例如,在讲解设备驱动模型时,他对kobject、kset的生命周期管理讲解得极其细致入微,远超我预期的深度。这本书的排版和插图也为阅读体验加分不少,复杂的逻辑关系通过图示清晰地表达出来,有效减轻了阅读压力。对于那些希望摆脱仅仅是复制代码、粘贴和修改配置的初级阶段,真正想成为能够独立设计和优化嵌入式系统的专业人才的读者而言,这本书无疑是提供了一条高效且可靠的路径,它培养的是一种深层次的系统理解能力,而不是临时的技术记忆。

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我一直觉得,要真正掌握嵌入式Linux,就必须彻底理解内核是如何调度任务和管理资源的。这本书在这方面的着墨非常重,篇幅可观地用在了对抢占式调度器和中断处理流程的剖析上。作者展示了如何使用内核自带的跟踪工具(如ftrace)来实时观察系统行为,这是一种非常现代和实用的调试方法。很多教材停留在理论层面介绍中断延迟,而这本书则会告诉你,在特定的硬件架构下,如何通过优化中断描述符或调整中断屏蔽级别来达到性能目标。这种对性能敏感性和底层优化的关注,体现了作者深厚的工程背景。此外,书中关于文件系统和VFS层抽象的论述也十分精妙,它让原本感觉像“黑箱”的目录访问操作变得透明化,使得理解存储介质的驱动适配逻辑变得水到渠成。这本书的实战导向性,使得它不仅仅是一本学习资料,更像是一本可以随时翻阅解决复杂问题的“现场手册”。

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说实话,我以前尝试过几本号称是“从入门到精通”的嵌入式书籍,但很多都陷于理论的空中楼阁,真正上手实操时却发现资料严重不足。这本书完全避开了这种陷阱。它最大的亮点在于“实例精讲”这四个字,不是空谈理论,而是紧密结合了实际项目开发中的常见场景。例如,书中对I2C和SPI总线驱动的讲解,完全是按照真实芯片手册的结构来组织的,这种贴近实战的写法极大地提高了我的学习效率。当我按照书中的步骤配置好一个基于特定SoC的开发板,并成功跑起第一个LED闪烁程序时,那种成就感是无与伦比的。作者对Makefile和Kconfig文件的处理细节也讲解得极为透彻,这些往往是其他教程中一带而过的地方,但在实际构建系统中却至关重要。这本书的价值就在于,它把那些需要你在无数次编译失败后才能领悟的“窍门”和“最佳实践”,直接以清晰、可复现的方式呈现在了读者面前,极大地缩短了学习曲线。

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这本书的封面设计得相当有吸引力,那种深邃的蓝色调和科技感的字体搭配,让我一眼就觉得这应该是一本内容扎实的专业书籍。当我翻开第一页,扑面而来的是对底层硬件和操作系统内核交互的深入探讨,作者的讲解方式非常细致,丝毫没有跳过那些初学者可能会感到困惑的关键步骤。比如,在讲到内存管理和设备树解析时,他不仅仅是罗列概念,而是通过非常形象的比喻和流程图,将复杂的机制一步步拆解,让人茅塞顿开。我特别欣赏作者在代码示例上的严谨性,每一个片段都经过了精心打磨,并且配有详尽的注释,即使是面对那些晦涩难懂的寄存器操作,也能找到清晰的脉络去理解其背后的逻辑。这本书的章节组织也非常合理,从基础的工具链搭建到实际的驱动模块编写,层层递进,构建了一个非常坚实的知识体系。对于任何想要从应用层深入到系统内核层,或者想要从事嵌入式Linux相关开发的工程师来说,这本书无疑是一份不可多得的宝藏,它给予的不仅仅是知识,更是一种解决问题的思维方式。

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