本书结合大量实例，在基于ARM Cortex-A9 四核处理器的硬件教学平台上，全面详细地讲解了ARM处理器及在其上的嵌入式Linux 系统开发。本书主要内容包括ARM 处理器及常用指令介绍，Linux 编程环境，交叉开发环境，Boot Loader 介绍U-Boot 启动过程及移植，Linux 内核配置、编译及Qt 移植等。其中移植相关的内容不仅给出了移植的方法和步骤，还讲解了为什么要这么做。重视实践，实用是本书的最大特点，同时，本书配合大量的习题，读者能快速地掌握嵌入式Linux 系统开发的要点。本书可作为大学院校电子、通信、计算机、自动化等专业的“嵌入式Linux 系统开发”课程的教材，也可作为嵌入式开发人员的参考用书。
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第1 章 嵌入式系统概述 1
1．1 嵌入式系统 2
1．2 嵌入式操作系统 3
1．3 嵌入式Linux 历史 5
1．4 嵌入式Linux 开发环境 6
1．5 嵌入式Linux 系统开发要点 8
第2 章 ARM处理 9
2．1 ARM 处理器简介 10
2．1．1 ARM 公司简介 11
2．1．2 ARM 处理器体系结构 12
2．1．3 Linux 与ARM 处理器 17
2．2 ARM 指令集 18
2．2．1 ARM 微处理器的指令集概述 18
2．2．2 ARM 指令寻址方式 19
2．2．3 Thumb 指令 21
2．2．4 Thumb-2 指令 22
2．2．5 ThumbEE 指令 22
2．3 典型ARM 处理器简介 22
2．3．1 Atmel AT91RM9200 22
2．3．2 Samsung S3C2410 23
2．3．3 TI OMAP5 系列 25
2．3．4 Freescale i．Max6 26
2．3．5 Intel Xscale PXA 系列 27
2．3．6 Cortex-A 系列的Exynos4412 29
2．4 华清远见 FS4412 开发板 30
2．4．1 华清远见 FS4412 开发板介绍 30
2．4．2 众多的开发板供应商 34
2．5 习题 34
第3 章 Linux 编程环境 35
3．1 Linux 常用工具 36
3．1．1 Shell 简介 36
3．1．2 常用的Shell 命令 38
3．1．3 编写Shell 脚本 46
3．1．4 正则表达式 50
3．1．5 程序编辑器 53
3．2 Makefile 57
3．2．1 GNU make 57
3．2．2 Makefile 规则语法 59
3．2．3 Makefile 文件中变量的使用 60
3．3 二进制代码工具的使用 62
3．3．1 GNU Binutils 工具介绍 62
3．3．2 Binutils 工具软件使用 63
3．4 GCC 编译器的使用 64
3．4．1 GCC 编译器简介 64
3．4．2 GCC 编译选项解析 66
3．5 调试器GDB 的使用技巧 70
3．5．1 GDB 调试器介绍 70
3．5．2 GDB 调试命令 71
3．6 Linux 编程库 75
3．6．1 Linux 编程库介绍 75
3．6．2 Linux 系统调用 76
3．6．3 Linux 线程库 78
3．7 习题 81
第4 章 交叉开发环境 82
4．1 交叉开发环境介绍 83
4．1．1 交叉开发概念模型 83
4．1．2 目标板与主机之间的连接 84
4．1．3 文件传输 86
4．1．4 网络文件系统 87
4．2 安装交叉编译工具 87
4．2．1 获取交叉开发工具链 87
4．2．2 主机安装工具链 88
4．3 主机开发环境配置 88
4．3．1 主机环境配置 88
4．3．2 串口控制台工具 89
4．3．3 TFTP 服务 93
4．3．4 NFS 服务 93
4．4 启动目标板 95
4．4．1 系统引导过程 95
4．4．2 内核解压启动 96
4．4．3 挂接根文件系统 98
4．5 应用程序的远程交叉调试 99
4．5．1 交叉调试的模型 99
4．5．2 交叉调试程序实例 100
4．6 实例：FS4412 嵌入式开发环境搭建 102
4．6．1 开发主机安装 102
4．6．2 联调测试 110
4．7 习题 113
第5 章 Bootloader 114
5．1 Bootloader 简介 115
5．1．1 Bootloader 介绍 115
5．1．2 Bootloader 的启动 115
5．1．3 Bootloader 的种类 118
5．2 U-Boot 简介 120
5．2．1 U-Boot 介绍 120
5．2．2 U-Boot 的常用命令 120
5．2．3 U-Boot 的环境变量 124
5．2．4 U-Boot 源码结构 126
5．3 U-Boot 源码分析 127
5．3．1 配置编译 127
5．3．2 U-Boot 启动过程 132
5．3．3 U-Boot 与内核的关系 136
5．4 U-Boot 移植实例 138
5．4．1 收集移植相关资源 138
5．4．2 选择U-Boot 源码版本 139
5．4．3 u-Boot 配置编译 139
5．4．4 串口能输出信息 140
5．4．5 移植网卡实现Ping 和TFTP 的功能 145
5．5 习题 151
第6 章 配置编译内核 153
6．1 Linux 内核特点 154
6．1．1 Linux 内核版本介绍 154
6．1．2 Linux 内核特点 155
6．2 配置编译内核源码 156
6．2．1 内核源码的下载方法和结构 157
6．2．2 内核配置系统 160
6．2．3 Kbuild Makefiles 167
6．2．4 内核编译 178
6．2．5 内核编译结果 185
6．3 内核配置选项 187
6．3．1 使用配置菜单 187
6．3．2 基本配置选项 189
6．3．3 驱动程序配置选项 191
6．4 习题 192
第7 章 内核移植基础 193
7．1 移植内核源码 194
7．1．1 移植的基本工作 194
7．1．2 移植后的工作 196
7．2 Linux 设备树 197
7．2．1 Linux 设备树的由来 197
7．2．2 Linux 设备树的目的 197
7．2．3 Linux 设备树的使用 199
7．3 Linux 内核启动过程分析 206
7．3．1 内核启动流程介绍 206
7．3．2 内核启动加载程序 209
7．3．3 内核主体程序入口 215
7．3．4 Linux 系统初始化 218
7．3．5 初始化驱动模型 224
7．3．6 挂载根文件系统 225
7．4 习题 227
第8 章 内核移植实例 229
8．1 基本内核移植 230
8．2 网卡驱动移植 234
8．2．1 网卡原理图分析 234
8．2．2 网卡驱动移植 235
8．2．3 以NFS 挂载根文件系统 237
8．3 SD/eMMC 驱动移植 238
8．4 USB 主机控制器驱动移植 240
8．5 LCD 驱动移植 244
8．6 习题 249
第9 章 内核调试技术 250
9．1 内核调试方法 251
9．1．1 内核调试介绍 251
9．1．2 学会分析内核源程序 252
9．1．3 调试方法介绍 252
9．2 内核打印函数 255
9．2．1 内核映像解压前的串口输出函数 255
9．2．2 内核映像解压后的串口输出函数 257
9．2．3 printk 258
9．3 获取内核信息 263
9．3．1 系统请求键 263
9．3．2 通过/proc 接口 264
9．3．3 通过/sys 接口 265
9．4 处理出错信息 268
9．4．1 oops 信息 268
9．4．2 panic 269
9．4．3 通过ioctl 方法 271
9．5 内核源代码调试 272
9．6 习题 275
第10 章 制作Linux 根文件系统 276
10．1 根文件系统目录结构 277
10．2 init 系统初始化过程 280
10．2．1 inittab 文件 281
10．2．2 System V init 启动过程 284
10．2．3 Busybox init 启动过程分析 285
10．3 制作根文件系统 287
10．3．1 配置并编译Busybox 287
10．3．2 添加共享库文件和内核模块 289
10．3．3 添加其他目录和文件 290
10．4 固化根文件系统 293
10．4．1 制作image 格式的initrd 根文件系统镜像 293
10．4．2 固化ext2 格式的根文件系统 295
10．5 习题 297
第11 章 Qt 移植 299
11．1 Qt 源码配置、编译及安装 300
11．2 在根文件系统中添加Qt 309
11．3 安装Qt 集成开发环境 309
11．4 添加ARM 平台的构建环境 313
11．5 编写并运行Qt 测试程序 316
11．6 习题 320
参考文献 322
附录 习题答案 323
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