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GNU/Linux嵌入式快速编程

GNU/Linux嵌入式快速编程

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作者: [美] 鲁道夫·焦梅蒂

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2018-05

版次: 1

ISBN: 9787111598299

定价: 109.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 计算机与互联网

6人买过

本书可以分为两大部分：其中部分是第二部分的基础。部分介绍如何安装一个宿主机和开发系统以及如何通过串口控制台访问嵌入式平台。首先将看到一些引导加载程序的命令以及C的编译器和交叉编译器，之后会介绍内核模块、设备驱动程序以及一些基于网络文件系统的文件系统。读者会在主机上使用模拟器来运行一个完整的目标机Debian系统，包括在Bash、PHP和Python下面的系统守护进程和脚本程序，以及闪存和Linux的MTD。接着会引入JFFS2和UBIFS系统，以及两个非常的嵌入式系统Yocto和OpenWrt。第二部分开始深入介绍所有外围设备，包括其所支持的嵌入式工具包以及如何访问和使用它们，并通过实例展示如何管理它们。目　　录?Contents

译者序

前言

第一部分　基础知识

第1章　开发系统的安装  2

1.1　嵌入式术语  2

1.2　系统概述   4

1.2.1　BeagleBone Black开发平台  4

1.2.2　SAMA5D3 Xplained开发平台  6

1.2.3　Wandboard开发平台  8

1.3　安装开发系统  11

1.3.1　设置宿主机  12

1.3.2　设置BeagleBone Black开发平台  14

1.3.3　设置SAMA5D3 Xplained开发平台  24

1.3.4　设置Wandboard开发平台  30

1.4　设置开发系统  35

1.4.1　通过USB、网络、overlay系统设置BeagleBone Black  36

1.4.2　通过USB、网络设置SAMA5D3 Xplained  39

1.4.3　通过USB、有线网络和无线网络设置Wandboard  42

1.4.4　通用设置  45

1.5　总结  46

第2章　管理系统控制台  47

2.1　基本操作系统管理  47

2.1.1　文件操作和命令  47

2.1.2　软件包管理  55

2.1.3　管理内核消息  60

2.2　快速浏览bootloader  62

2.2.1　环境  63

2.2.2　管理存储设备  65

2.2.3　GPIO管理  69

2.2.4　访问一个I2C设备  70

2.2.5　从网络加载文件  71

2.2.6　内核命令行  75

2.3　总结  76

第3章　C编译器、设备驱动及其开发技术  77

3.1　C编译器  77

3.1.1　宿主机和目标板不同的体系结构  78

3.1.2　编译一个C程序  80

3.1.3　编译一个内核模块  85

3.2　内核和DTS文件  87

3.2.1　重新编译内核  87

3.2.2　设备树  91

3.3　什么是设备驱动？  93

3.3.1　字符设备、块设备和网络设备  94

3.3.2　模块与内置设备  95

3.3.3　modutils（管理内核模块的一个软件包）  95

3.3.4　编写一个设备驱动  97

3.4　根文件系统  106

3.4.1　/dev目录  107

3.4.2　tmpfs文件系统  109

3.4.3　procfs文件系统  110

3.4.4　sysfs文件系统  113

3.5　网络文件系统  115

3.5.1　本机输出一个NFS  116

3.5.2　设置内核以挂载NFS  117

3.5.3　通过U-Boot和内核命令行使用NFS  119

3.5.4　NFS开发  122

3.6　模拟器的使用  122

3.6.1　执行一个程序  123

3.6.2　进入一个ARM的根文件系统树  124

3.7　总结  128

第4章　使用脚本和系统守护进程的快速编程  129

4.1　设置系统  129

4.2　系统守护进程  130

4.2.1　有用的和即用的守护进程  131

4.2.2　系统守护进程管理  132

4.3　脚本编程语言  149

4.3.1　基于PHP管理LED  150

4.3.2　基于Python管理LED  153

4.3.3　基于Bash管理LED  155

4.4　编写自定义守护进程  159

4.4.1　基于C的守护进程  160

4.4.2　基于PHP的守护进程  161

4.4.3　基于Python的守护进程  162

4.4.4　基于Bash的守护进程  162

4.5　总结  163

第5章　配置一个嵌入式操作系统  164

5.1　MTD与块设备  164

5.1.1　什么是MTD设备  165

5.1.2　管理MTD设备  167

5.1.3　Flash存储系统  170

5.2　OpenWrt系统  179

5.2.1　使用缺省配置  180

5.2.2　添加（准）LAMP系统  188

5.2.3　添加自定义配置  197

5.3　Yocto系统  200

5.3.1　使用缺省配置  201

5.3.2　添加图形支持  210

5.3.3　添加自定义程序  212

5.4　总结  215

第二部分　外围设备

第6章　通用输入输出信号——

GPIO  218

6.1　GPIO  218

6.1.1　BeagleBone Black系统下的

GPIO  221

6.1.2　SAMA5D3 Xplained系统下的GPIO  221

6.1.3　Wandboard系统下的GPIO  222

6.2　Linux下的GPIO  223

6.3　访问GPIO  225

6.3.1　基于Bash的使用  225

6.3.2　基于C的使用  227

6.4　基于脚本语言使用GPIO  234

6.4.1　基于PHP的使用  235

6.4.2　基于Python的使用  236

6.5　内核管理GPIO  237

6.5.1　使用GPIO的输入设备  238

6.5.2　LED和触发器  244

6.6　总结  248

第7章　串行端口和TTY设备——

TYY  249

7.1　TTY、串行和串口线  249

7.1.1　电气线路  250

7.1.2　BeagleBone Black系统下的

TTY  251

7.1.3　SAMA5D3 Xplained系统下的TTY  253

7.1.4　Wandboard系统下的TTY  254

7.2　串行端口的实现  254

7.3　Linux系统下的串行端口  255

7.4　通信参数  256

7.5　访问TTY  256

7.5.1　距离传感器  257

7.5.2　LF低频RFID读写器  261

7.6　使用SLIP管理内核中的TTY  263

7.7　总结  268

第8章　通用串行总线——USB  269

8.1　通用串行总线  269

8.1.1　电气线路  270

8.1.2　BeagleBone Black系统下的

USB端口  270

8.1.3　SAMA5D3 Xplained系统下

的USB端口  270

8.1.4　Wandboard系统下的USB

端口  271

8.2　Linux下的USB总线  271

8.2.1　USB主机介绍  272

8.2.2　USB设备介绍  275

8.3　USB工具  284

8.4　raw USB总线  286

8.5　总结  290

第9章　内部集成电路——I2C  291

9.1　内部集成电路总线  291

9.1.1　电子线路  292

9.1.2　SAMA5D3 Xplained系统下的I2C端口  293

9.1.3　Wandboard系统下的I2C

端口  294

9.2　Linux系统下的I2C总线  294

9.3　I2C工具  295

9.4　访问I2C设备  296

9.4.1　EEPROM、ADC和IO

扩展板  296

9.4.2　温湿度和压力传感器  303

9.4.3　串行端口  307

9.5　raw I2C总线  310

9.5.1　
内容简介:
本书可以分为两大部分：其中部分是第二部分的基础。部分介绍如何安装一个宿主机和开发系统以及如何通过串口控制台访问嵌入式平台。首先将看到一些引导加载程序的命令以及C的编译器和交叉编译器，之后会介绍内核模块、设备驱动程序以及一些基于网络文件系统的文件系统。读者会在主机上使用模拟器来运行一个完整的目标机Debian系统，包括在Bash、PHP和Python下面的系统守护进程和脚本程序，以及闪存和Linux的MTD。接着会引入JFFS2和UBIFS系统，以及两个非常的嵌入式系统Yocto和OpenWrt。第二部分开始深入介绍所有外围设备，包括其所支持的嵌入式工具包以及如何访问和使用它们，并通过实例展示如何管理它们。
目录:
目　　录?Contents

译者序

前言

第一部分　基础知识

第1章　开发系统的安装  2

1.1　嵌入式术语  2

1.2　系统概述   4

1.2.1　BeagleBone Black开发平台  4

1.2.2　SAMA5D3 Xplained开发平台  6

1.2.3　Wandboard开发平台  8

1.3　安装开发系统  11

1.3.1　设置宿主机  12

1.3.2　设置BeagleBone Black开发平台  14

1.3.3　设置SAMA5D3 Xplained开发平台  24

1.3.4　设置Wandboard开发平台  30

1.4　设置开发系统  35

1.4.1　通过USB、网络、overlay系统设置BeagleBone Black  36

1.4.2　通过USB、网络设置SAMA5D3 Xplained  39

1.4.3　通过USB、有线网络和无线网络设置Wandboard  42

1.4.4　通用设置  45

1.5　总结  46

第2章　管理系统控制台  47

2.1　基本操作系统管理  47

2.1.1　文件操作和命令  47

2.1.2　软件包管理  55

2.1.3　管理内核消息  60

2.2　快速浏览bootloader  62

2.2.1　环境  63

2.2.2　管理存储设备  65

2.2.3　GPIO管理  69

2.2.4　访问一个I2C设备  70

2.2.5　从网络加载文件  71

2.2.6　内核命令行  75

2.3　总结  76

第3章　C编译器、设备驱动及其开发技术  77

3.1　C编译器  77

3.1.1　宿主机和目标板不同的体系结构  78

3.1.2　编译一个C程序  80

3.1.3　编译一个内核模块  85

3.2　内核和DTS文件  87

3.2.1　重新编译内核  87

3.2.2　设备树  91

3.3　什么是设备驱动？  93

3.3.1　字符设备、块设备和网络设备  94

3.3.2　模块与内置设备  95

3.3.3　modutils（管理内核模块的一个软件包）  95

3.3.4　编写一个设备驱动  97

3.4　根文件系统  106

3.4.1　/dev目录  107

3.4.2　tmpfs文件系统  109

3.4.3　procfs文件系统  110

3.4.4　sysfs文件系统  113

3.5　网络文件系统  115

3.5.1　本机输出一个NFS  116

3.5.2　设置内核以挂载NFS  117

3.5.3　通过U-Boot和内核命令行使用NFS  119

3.5.4　NFS开发  122

3.6　模拟器的使用  122

3.6.1　执行一个程序  123

3.6.2　进入一个ARM的根文件系统树  124

3.7　总结  128

第4章　使用脚本和系统守护进程的快速编程  129

4.1　设置系统  129

4.2　系统守护进程  130

4.2.1　有用的和即用的守护进程  131

4.2.2　系统守护进程管理  132

4.3　脚本编程语言  149

4.3.1　基于PHP管理LED  150

4.3.2　基于Python管理LED  153

4.3.3　基于Bash管理LED  155

4.4　编写自定义守护进程  159

4.4.1　基于C的守护进程  160

4.4.2　基于PHP的守护进程  161

4.4.3　基于Python的守护进程  162

4.4.4　基于Bash的守护进程  162

4.5　总结  163

第5章　配置一个嵌入式操作系统  164

5.1　MTD与块设备  164

5.1.1　什么是MTD设备  165

5.1.2　管理MTD设备  167

5.1.3　Flash存储系统  170

5.2　OpenWrt系统  179

5.2.1　使用缺省配置  180

5.2.2　添加（准）LAMP系统  188

5.2.3　添加自定义配置  197

5.3　Yocto系统  200

5.3.1　使用缺省配置  201

5.3.2　添加图形支持  210

5.3.3　添加自定义程序  212

5.4　总结  215

第二部分　外围设备

第6章　通用输入输出信号——

GPIO  218

6.1　GPIO  218

6.1.1　BeagleBone Black系统下的

GPIO  221

6.1.2　SAMA5D3 Xplained系统下的GPIO  221

6.1.3　Wandboard系统下的GPIO  222

6.2　Linux下的GPIO  223

6.3　访问GPIO  225

6.3.1　基于Bash的使用  225

6.3.2　基于C的使用  227

6.4　基于脚本语言使用GPIO  234

6.4.1　基于PHP的使用  235

6.4.2　基于Python的使用  236

6.5　内核管理GPIO  237

6.5.1　使用GPIO的输入设备  238

6.5.2　LED和触发器  244

6.6　总结  248

第7章　串行端口和TTY设备——

TYY  249

7.1　TTY、串行和串口线  249

7.1.1　电气线路  250

7.1.2　BeagleBone Black系统下的

TTY  251

7.1.3　SAMA5D3 Xplained系统下的TTY  253

7.1.4　Wandboard系统下的TTY  254

7.2　串行端口的实现  254

7.3　Linux系统下的串行端口  255

7.4　通信参数  256

7.5　访问TTY  256

7.5.1　距离传感器  257

7.5.2　LF低频RFID读写器  261

7.6　使用SLIP管理内核中的TTY  263

7.7　总结  268

第8章　通用串行总线——USB  269

8.1　通用串行总线  269

8.1.1　电气线路  270

8.1.2　BeagleBone Black系统下的

USB端口  270

8.1.3　SAMA5D3 Xplained系统下

的USB端口  270

8.1.4　Wandboard系统下的USB

端口  271

8.2　Linux下的USB总线  271

8.2.1　USB主机介绍  272

8.2.2　USB设备介绍  275

8.3　USB工具  284

8.4　raw USB总线  286

8.5　总结  290

第9章　内部集成电路——I2C  291

9.1　内部集成电路总线  291

9.1.1　电子线路  292

9.1.2　SAMA5D3 Xplained系统下的I2C端口  293

9.1.3　Wandboard系统下的I2C

端口  294

9.2　Linux系统下的I2C总线  294

9.3　I2C工具  295

9.4　访问I2C设备  296

9.4.1　EEPROM、ADC和IO

扩展板  296

9.4.2　温湿度和压力传感器  303

9.4.3　串行端口  307

9.5　raw I2C总线  310

9.5.1

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