精通嵌入式Linux编程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李玉东

出品人:

页数:209

译者:

出版时间:2010-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787512400665

丛书系列:

图书标签:

• GUI
• 嵌入式
• 嵌入式Linux
• Linux编程
• 嵌入式系统
• C语言
• 驱动开发
• Yocto
• Bootloader
• 设备树
• 内核
• Qt

《精通嵌入式Linux编程》图书简介 本书并非一本关于嵌入式Linux编程的入门指南，它将带领您深入探索嵌入式Linux系统在实际开发中的各个关键环节，聚焦于那些能够显著提升开发效率、优化系统性能，并应对复杂项目挑战的深度技术和实践经验。 如果您已具备嵌入式C语言编程基础，并对Linux操作系统有初步了解，那么本书将是您迈向更高级别嵌入式Linux开发者的理想选择。我们不拘泥于基础概念的重复，而是将重点放在如何将这些基础知识融会贯通，应用于实际的嵌入式开发场景中，解决开发者在项目推进过程中常常遇到的瓶颈和难题。 本书内容聚焦以下几个核心领域： 一、 系统级性能优化与调试 在资源受限的嵌入式环境中，每一分CPU时间、每一字节内存都至关重要。本书将深入剖析嵌入式Linux系统的性能瓶颈所在，并提供行之有效的优化策略。 内核与用户空间性能分析： 我们将详细介绍如何利用Linux内核提供的各种性能分析工具，例如`perf`、`ftrace`、`eBPF`等，深入理解系统调度的行为、中断处理的耗时、CPU上下文切换的开销。您将学会如何定位性能热点，找出代码中的低效之处。 内存管理优化： 嵌入式系统对内存的需求极为苛刻。本书将引导您理解Linux内存管理器的内部机制，包括页分配、缓存策略、内存回收等，并教授如何通过优化数据结构、减少内存碎片、选择合适的文件系统以及利用内存映射等技术，最大限度地提升内存使用效率。 I/O性能提升： 针对嵌入式设备常见的I/O密集型任务，如网络通信、存储读写，我们将深入探讨各种I/O模型（阻塞、非阻塞、异步I/O），分析其优劣，并提供基于`epoll`、`io_uring`等高效I/O多路复用技术的实现方案，帮助您构建高性能、高并发的I/O处理模块。 高级调试技巧： 除了GDB等基础调试工具，本书还将介绍如何利用`strace`、`ltrace`等工具追踪系统调用和库函数调用，理解程序运行时的行为。我们还将探讨如何利用内核日志、kprobes、systemtap等技术，对内核层面的问题进行深入的剖析和定位，帮助您解决那些难以捉摸的系统级Bug。 二、 驱动程序开发与原理深入 驱动程序是嵌入式Linux系统中连接硬件与软件的桥梁。本书将超越简单的驱动编写，深入探究驱动程序的核心原理及其与Linux内核的交互机制。 Linux设备模型与驱动框架： 您将全面理解Linux设备模型（Device Model）、总线（Bus）、设备（Device）、驱动（Driver）的概念，以及如何利用平台设备（Platform Device）、设备树（Device Tree）等机制来描述和管理硬件资源，实现驱动程序的灵活加载和卸载。 中断处理与同步机制： 深入理解中断的产生、处理流程，以及如何编写高效、健壮的中断处理程序。本书将详细阐述Linux内核中的同步原语，如自旋锁、互斥锁、信号量、完成量等，并指导您如何在并发环境下正确使用它们，避免数据竞争和死锁。 I/O模型与访问方法： 除了前面提到的I/O性能优化，本书还将具体探讨字符设备（char device）、块设备（block device）、网络设备（network device）驱动程序的开发要点。您将学会如何实现`read`、`write`、`ioctl`等核心文件操作，并理解用户空间与驱动程序之间的数据传输机制，如DMA（Direct Memory Access）。 驱动与上层应用的交互： 探讨驱动程序如何通过`sysfs`、`procfs`等接口向用户空间暴露设备信息和控制功能，以及用户空间如何通过`mmap`、`ioctl`等方式与驱动程序进行高效通信。 三、 系统构建与定制化 一个高效的嵌入式Linux系统离不开精心的构建与定制。本书将指导您如何根据实际项目需求，打造专属的嵌入式Linux发行版。 Bootloader深入理解： 详细讲解U-Boot等主流Bootloader的工作原理，包括它的配置、编译、烧写以及如何通过它来引导Linux内核。您将学会如何修改Bootloader以适应特定的硬件平台。 内核编译与配置： 深入剖析Linux内核的编译配置过程，理解Kconfig与Makefile的协作机制。您将学会如何裁剪内核，禁用不必要的模块，以减小内核体积，优化启动速度。 文件系统选择与构建： 详细介绍各种嵌入式Linux常用文件系统（如JFFS2, UBIFS, SquashFS, YAFFS2等）的特点、适用场景以及构建方法。您将学会如何根据存储介质和应用需求，选择最合适的文件系统，并优化其挂载和使用。 Rootfs定制与打包： 教授如何从零开始构建Rootfs，包括交叉编译工具链的准备、BusyBox的使用、以及如何根据应用需求精细化地添加和移除软件包，最终打包成一个精简高效的根文件系统。 四、 网络与通信应用开发 嵌入式设备越来越趋向于互联互通，本书将重点关注嵌入式Linux下的网络编程和通信协议实现。 Socket编程深度解析： 除了基本的TCP/IP和UDP Socket编程，本书还将深入探讨更高级的Socket选项、多进程/多线程并发网络服务器的构建、以及如何利用`select`/`poll`/`epoll`实现高效的网络事件处理。 嵌入式网络服务： 讲解如何在嵌入式设备上实现常用的网络服务，如DHCP客户端/服务器、DNS解析、HTTP服务器等，并探讨其在资源受限环境下的优化策略。 IPC（Inter-Process Communication）机制： 深入研究嵌入式系统中常用的进程间通信机制，包括管道（pipe）、消息队列（message queue）、共享内存（shared memory）、信号（signal）以及Socket通信等，并提供在实际项目中的应用案例。 低功耗与实时性考量： 在网络通信过程中，如何兼顾低功耗和实时性是嵌入式设备面临的挑战。本书将探讨相关的技术和策略，例如优化的网络栈配置、高效的数据传输协议以及系统唤醒机制等。 本书适合以下读者： 有一定C语言和Linux基础，希望深入理解嵌入式Linux系统原理和高级开发技术的工程师。 从事嵌入式产品研发，需要优化系统性能、解决复杂Bug的开发者。 希望独立构建嵌入式Linux发行版，实现高度定制化的项目负责人。 对Linux内核、驱动程序开发有浓厚兴趣，并希望在实际项目中获得实践指导的学习者。 通过阅读本书，您将能够： 提升系统性能： 掌握定位和解决嵌入式Linux系统性能瓶颈的有效方法。 精通驱动开发： 深入理解Linux驱动程序的工作原理，能够编写出高质量、高效率的驱动程序。 打造定制系统： 能够根据项目需求，灵活构建和优化嵌入式Linux发行版。 掌握高级应用： 能够开发出高性能、高可靠性的网络和通信应用。 解决实际难题： 具备独立分析和解决嵌入式Linux开发过程中遇到的复杂问题的能力。 本书强调理论与实践相结合，通过大量的案例分析和代码示例，引导读者在实践中掌握这些核心技术，最终成为一名真正“精通”嵌入式Linux开发的工程师。

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作为一个刚接触嵌入式领域的学习者，我常常为那些晦涩难懂的术语感到头疼。然而，这本书的语言风格却非常亲切，仿佛有一位经验丰富的工程师在身边耐心指导。作者并没有一味地堆砌专业术语，而是善于用生动的比喻和贴近实际的例子来阐述深奥的原理。比如，在解释内存管理机制时，他竟然将虚拟内存比喻成一个巨大的图书馆，每个进程就像一个读者，这样一说，我一下子就明白了其核心思想。更难能可贵的是，作者在讲解过程中始终保持着一种鼓励和启发式的态度，让我感觉学习不再是一种负担，而是一种探索的乐趣。这种“以人为本”的写作风格，无疑是这本书最大的亮点之一，让技术书籍也能读出人情味。

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这本书的参考文献和扩展阅读部分的组织结构也做得非常出色。作者显然花费了大量精力来梳理和筛选这些资源，它们构筑了一个强大的知识网络，将书中的内容与更广阔的技术生态连接起来。对于每一个重要概念，作者都会指向更权威的官方文档或者更前沿的研究论文，这让有更高追求的读者可以沿着这些线索继续深挖。这种开放式的学习导向，体现了作者的大家风范，他不是要成为唯一的知识源泉，而是希望引导读者成为一个终身学习者和信息整合者。这本书更像是一张精心绘制的藏宝图，指明了通往更深层次知识的路径。

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这本书在技术深度上的把握堪称教科书级别，它并没有满足于停留在应用层面的简单介绍，而是深入到了底层硬件和操作系统内核的精髓。我特别欣赏作者在涉及实时性要求极高的部分时，所展现出的那种严谨与细致。无论是中断处理机制的底层逻辑，还是驱动程序的编写细节，书中都进行了非常透彻的剖析，并且引用了最新的行业标准和最佳实践。对于我这种追求技术极限的读者来说，这本书无疑提供了一个绝佳的深度探索平台。它不仅仅教会你如何“做”嵌入式开发，更重要的是让你理解“为什么”要这样做，这种对原理的深挖，是任何浮于表面的教程都无法比拟的。

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在学习过程中，我发现这本书最大的价值在于它提供了大量实际可操作的案例和项目指导。它不是那种只停留在理论层面的“空中楼阁”，而是紧密结合了工业界的实际需求。书中提供的多个贯穿始终的实践项目，从最基础的硬件初始化到复杂的多任务调度，每一步都有详细的步骤说明和完整的源码支持。这对于我这样的实践导向型学习者来说，简直是福音。我可以直接将书中的代码搬到我的开发板上进行验证和修改，亲手搭建起一个完整的系统。这种“边学边做”的模式，极大地巩固了我的理论知识，让我对嵌入式开发的整体流程有了更清晰的认识。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮，从封面到内页的细节处理都透着一股专业范儿。装帧结实耐用，拿在手里沉甸甸的，感觉就像捧着一本珍贵的工具书。而且，纸张的质感也非常好，阅读起来非常舒适，长时间盯着看也不会觉得眼睛疲劳。内容组织上也看得出作者的用心，逻辑清晰，脉络分明，每一章的过渡都非常自然。比如，在讲解某个复杂概念时，作者会先给出一个宏观的框架，然后再逐步深入到具体的细节，这种层层递进的讲解方式，极大地降低了学习的门槛。书中穿插的插图和代码示例也很有帮助，尤其是那些复杂的系统架构图，用图形化的方式将抽象的概念变得直观易懂。这本书的排版不仅仅是为了美观，更是为了提升读者的阅读体验和学习效率。

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