嵌入式Linux系统设计实践教程

本书为提高综合动手能力和设计创新能力而编写，共13章，每章介绍知识要点、设计目标、实践内容、步骤和练习题等。主要内容包括：嵌入式Linux环境搭建、Linux环境入门、嵌入式C程序设计基础、Bootloader配置与修改、Linux文件系统及程序设计、驱动设计及应用、Linux串口通信及线程应用、进程管理及进程间通信、Linux网络通信、简单GUI应用程序设计、QT图形程序设计、嵌入式数据库SQLite应用、Web Server网页服务器设计等。本书提供电子课件、习题参考答案、程序代码、配套实验视频（二维码）等。

曾毓，男，杭州电子科技大学副教授，从事高校工科电子系统设计相关课程教学十多年，参编畅销教材多部，主持、参与嵌入式方面项目数十项，教学、科研、写作经验丰富。

第1章 嵌入式Linux环境搭建 1
1.1 背景知识 1
1.1.1 嵌入式Linux系统 1
1.1.2 嵌入式Linux开发环境 1
1.2 预习准备 2
1.2.1 预习要求 2
1.2.2 实践目标 2
1.2.3 准备材料 2
1.3 实践内容和步骤 3
1.3.1 安装虚拟机软件及创建虚拟机 3
1.3.2 安装虚拟机工具 10
1.3.3 设置共享文件夹 13
1.3.4 建立交叉编译环境 15
1.3.5 常用软件安装 17
1.4 实践练习 20
第2章 Linux环境入门 21
2.1 背景知识 21
2.1.1 Linux Shell 21
2.1.2 Linux命令 21
2.1.3 VI编辑器 22
2.1.4 GCC编译器和GDB调试器 23
2.2 预习准备 24
2.2.1 预习要求 24
2.2.2 实践目标 25
2.2.3 准备材料 25
2.3 实践内容和步骤 25
2.3.1 Linux常用命令练习 25
2.3.2 VI编辑器练习 31
2.3.3 GCC编译和GDB调试 32
2.4 实践练习 33
第3章 嵌入式C程序设计基础 34
3.1 背景知识 34
3.1.1 基本数据类型 34
3.1.2 变量与常量 35
3.1.3 运算符与表达式 36
3.1.4 程序结构 38
3.1.5 数组、结构体和指针 41
3.1.6 函数 42
3.1.7 系统调用及API 43
3.2 预习准备 43
3.2.1 预习要求 43
3.2.2 实践目标 44
3.2.3 准备材料 44
3.3 实践内容和步骤 44
3.3.1 Code::Blocks使用 44
3.3.2 目标板程序下载调试 50
3.4 实践练习 56
第4章 Bootloader配置与修改 57
4.1 背景知识 57
4.1.1 U-Boot 58
4.1.2 U-Boot源代码结构 59
4.1.3 U-Boot启动流程 59
4.1.4 U-Boot常用命令 61
4.2 实践准备 61
4.2.1 预习要求 61
4.2.2 实践目标 61
4.2.3 准备材料 62
4.3 实践内容和步骤 62
4.3.1 U-Boot移植步骤 62
4.3.2 测试并运行U-Boot 65
4.4 实践练习 67
第5章 Linux文件系统及程序设计 68
5.1 背景知识 68
5.1.1 基本概念 69
5.1.2 文件系统调用API接口 72
5.1.3 标准I/O 75
5.2 实践准备 77
5.2.1 预习要求 77
5.2.2 实践目标 77
5.3 实践内容和步骤 77
5.3.1 Linux文件属性示例 77
5.3.2 Linux目录操作示例 80
5.4 实践练习 83
第6章 驱动设计及应用 84
6.1 背景知识 84
6.1.1 设备驱动程序 84
6.1.2 处理器与设备间数据交换方式 85
6.1.3 驱动程序结构 86
6.1.4 file_operations与file结构体 87
6.1.5 设备注册和初始化 88
6.1.6 中断管理 89
6.1.7 设备驱动开发所用到的几类重要函数 89
6.1.8 设备驱动程序的开发过程 91
6.1.9 驱动程序（内核模块）编译进内核 91
6.2 实践准备 92
6.2.1 预习要求 92
6.2.2 实践目的 92
6.3 实践内容和步骤 92
6.3.1 实现虚拟字符设备驱动程序 92
6.3.2 LED与按键应用程序设计 98
6.3.3 LCD应用程序设计 99
6.4 实践练习 100
第7章 Linux串口通信及线程应用 101
7.1 背景知识 101
7.1.1 串行通信接口 101
7.1.2 串行通信基本参数 102
7.1.3 Linux串口相关概念 102
7.1.4 Linux线程 105
7.2 预习准备 107
7.2.1 预习要求 107
7.2.2 实践目标 107
7.2.3 准备材料 107
7.3 实践内容和步骤 108
7.3.1 串口通信实践 108
7.3.2 Linux线程应用实践 115
7.4 实践练习 118
第8章 进程管理及进程间通信 119
8.1 背景知识 119
8.1.1 Linux进程基本概念 119
8.1.2 Linux进程管理 120
8.1.3 子进程的创建 122
8.1.4 进程间通信 124
8.2 预习准备 129
8.2.1 预习要求 129
8.2.2 实践目标 129
8.3 实践内容和步骤 129
8.3.1 fork与进程管理实践 129
8.3.2 进程间通信实践 131
8.4 实践练习 132
第9章 Linux网络通信 133
9.1 背景知识 133
9.1.1 网络通信 133
9.1.2 TCP、UDP协议 135
9.1.3 Linux网络编程基础 138
9.2 预习准备 144
9.2.1 预习要求 144
9.2.2 实践目标 144
9.2.3 准备材料 144
9.3 实践内容和步骤 144
9.3.1 TCP客户端程序设计 144
9.3.2 TCP服务器端程序设计 148
9.4 实践练习 151
第10章 简单GUI程序设计 152
10.1 背景知识 152
10.1.1 Qt 152
10.1.2 安装Qt 153
10.1.3 移植Qt 154
10.1.4 GUI 156
10.2 预习准备 157
10.2.1 预习要求 157
10.2.2 实践目标 157
10.3 实践内容和步骤 157
10.3.1 Qt Creator配置 157
10.3.2 简单四则运算程序设计 162
10.4 实践练习 168
第11章 Qt图形程序设计 169
11.1 背景知识 169
11.1.1 Qt绘图系统 169
11.1.2 Qt窗口中的绘图方法 170
11.1.3 QPainter类 171
11.1.4 画刷和画笔 172
11.1.5 图像处理 173
11.1.6 Qt定时器与线程 174
11.2 预习准备 178
11.2.1 预习要求 178
11.2.2 实践目标 178
11.3 实践内容和步骤 178
11.3.1 Qt绘图简单示例 178
11.3.2 Qt简单动画 181
11.4 实践练习 183
第12章 嵌入式数据库SQLite应用 184
12.1 背景知识 184
12.1.1 SQLite 184
12.1.2 SQL 185
12.1.3 SQLite数据类型 188
12.1.4 SQLite接口函数 188
12.1.5 SQLite数据库C语言编程 190
12.2 实践准备 192
12.2.1 预习要求 192
12.2.2 实践目标 192
12.3 实践内容和步骤 192
12.3.1 SQLite配置、编译与安装 192
12.3.2 SQLite简单应用示例1 195
12.3.3 SQLite简单应用示例2 197
12.4 实践练习 200
第13章 嵌入式Web服务器应用 201
13.1 背景知识 201
13.2 实践准备 203
13.2.1 预习要求 203
13.2.2 实践目标 203
13.2.3 准备材料 203
13.3 实践内容和步骤 203
13.3.1 Boa Web Server的移植 203
13.3.2 测试Boa服务器 209
13.3.3 远程控制LED 210
13.4 实践练习 213
附录 Mini2451开发板简介 214
参考文献 219