第一部分 嵌入式系统基础

第1章 嵌入式系统概述

1.1 嵌入式系统的发展

1.1.1 单片机时代（20世纪70～80年代）

1.1.2 专用处理器时代（20世纪90年代～21世纪）

1.1.3 ARM时代（21世纪至今）

1.2 嵌入式系统的构成

1.2.1 嵌入式系统的层次模型

1.2.2 嵌入式系统的处理器

1.2.3 嵌入式系统的操作系统

1.3 嵌入式系统和通用计算机系统的简单比较

1.4 嵌入式系统的开发流程

1.4.1 硬件系统设计

1.4.2 操作系统移植

1.4.3 应用软件设计

1.5 嵌入式系统的应用

第2章 嵌入式系统的硬件

2.1 嵌入式系统的ARM处理器

2.1.1 ARM处理器的发展历程

2.1.2 ARM处理器的架构、类型和型号及一些专用术语

2.1.3 ARM处理器的分类

2.2 嵌入式系统的存储器件

2.2.1 SDRAM

2.2.2 FLASH

2.2.3 E2PROM

2.2.4 大容量存储系统

2.3 嵌入式系统的外围器件

2.4 S3C2440处理器和GT2440嵌入式开发板

2.4.1 S3C2440处理器的特点和内部资源

2.4.2 S3C2440处理器的内部结构和工作模式

2.4.3 GT2440嵌入式开发板的硬件资源

第3章 嵌入式系统的Linux操作系统

3.1 Linux操作系统基础

3.1.1 Linux操作系统的发展

3.1.2 Linux操作系统的特点

3.1.3 Linux操作系统的组成结构

3.1.4 Linux操作系统的发行版

3.2 Linux操作系统的人机交互方法

3.2.1 Linux的图形界面

3.2.2 Linux的Shell

3.3 Linux操作系统的命令

3.3.1 Linux操作系统的命令基础

3.3.2 目录操作命令

3.3.3 文件操作命令

3.3.4 磁盘管理命令

3.3.5 用户管理命令

3.3.6 网络管理命令

3.3.7 其他命令

第二部分 在ARM处理器系统上移植Linux操作系统

第4章 移植和使用嵌入式系统的引导软件（Bootloader）

4.1 嵌入式系统的软件开发

4.1.1 进行裸机开发

4.1.2 在嵌入式操作系统下进行开发

4.2 嵌入式系统的引导软件基础

4.2.1 Bootloader介绍

4.2.2 基于Bootloader的嵌入式架构

4.2.3 Bootloader的工作模式

4.2.4 Bootloader的启动方式

4.2.5 Bootloader的启动流程

4.2.6 常见的Bootloader

4.3 【应用实例】——移植Bootloader软件U-Boot

4.3.1 U-Boot的特点和功能

4.3.2 U-Boot的源代码结构分析

4.3.3 移植U-Boot

4.3.4 刻录U-Boot

4.4 【应用实例】——使用U-Boot

4.4.1 使用超级终端和嵌入式系统进行通信

4.4.2 使用DNW下载工具和嵌入式系统进行通信

第5章 建立和使用嵌入式系统的交叉编译环境

5.1 建立交叉编译环境

5.1.1 交叉编译环境的工具链

5.1.2 【应用实例】——安装交叉编译环境

5.2 使用交叉编译环境

5.2.1 使用编辑器vim

5.2.2 使用编译工具gcc

5.2.3 使用调试工具gdb

5.2.4 使用管理工具make

5.2.5 使用autotools

第6章 在嵌入式系统上移植操作系统和文件系统

6.1 Linux内核移植基础

6.1.1 Linux的内核组成

6.1.2 Linux内核的配置工具

6.2 【应用实例】——在嵌入式系统上移植Linux内核

6.2.1 配置内核

6.2.2 建立依赖关系

6.2.3 建立内核

6.3 文件系统移植基础

6.3.1 Linux文件系统基础

6.3.2 文件系统的管理机制

6.3.3 嵌入式系统中的常用文件系统介绍

6.4 【应用实例】——在嵌入式系统上移植文件系统

6.4.1 文件系统映像的制作

6.4.2 使用NFS文件系统

第三部分 在Linux操作系统上进行软件开发

第7章 在嵌入式Linux操作系统中进行C语言开发

7.1 Linux如何执行一个程序

7.2 Linux的程序存储空间

7.3 Linux C的main函数

7.4 【应用实例】——Hello GT2440

7.5 将程序下载到开发板

7.5.1 【应用实例】——使用U盘传递数据

7.5.2 【应用实例】——通过串口传递数据

7.6 Linux操作系统典型库函数介绍及其使用

7.6.1 Linux的系统调用和库函数基础

7.6.2 【应用实例】——求平方根

7.6.3 【应用实例】——产生随机数

7.6.4 【应用实例】——获得系统时间和日期

7.6.5 【应用实例】——打印单字符

7.6.6 【应用实例】——将字符串转换为数字

7.6.7 【应用实例】——字符串复制

7.6.8 【应用实例】——添加通讯录条目

7.6.9 【应用实例】——内存映射

7.6.10 【应用实例】——标准输入／输出

第8章 在嵌入式Linux中进行文件和流操作

8.1 Linux的文件操作基础

8.1.1 Linux的文件系统介绍

8.1.2 Linux的文件类型

8.2 Linux的基础文件操作

8.2.1 使用open函数打开文件

8.2.2 使用close函数关闭文件

8.2.3 使用create函数创建文件

8.2.4 使用write函数写文件

8.2.5 使用lseek函数对文件进行内部定位

8.2.6 使用read函数读文件

8.3 文件的高级操作

8.3.1 使用stat函数操作文件状态

8.3.2 使用utime函数操作文件时间

8.3.3 使用dup和dup2函数操作文件的描述符

8.3.4 使用rename函数修改文件的名称

8.4 Linux的目录文件操作

8.4.1 创建和删除目录

8.4.2 打开、关闭目录及对目录的读操作

8.5 Linux的流操作基础

8.5.1 流和文件的关系

8.5.2 流的结构和操作流程

8.5.3 Linux的标准流

8.6 Linux的流操作

8.6.1 打开和关闭流

8.6.2 设置流的缓冲区

8.6.3 使用字符方式对流进行读写

8.6.4 使用行方式对流进行读写

8.6.5 使用二进制方式对流进行读写

8.6.6 流的出错处理

8.6.7 流的冲洗

8.6.8 在流中进行内部定位

第9章 在嵌入式Linux中进行进程和线程操作

9.1 Linux的进程基础

9.1.1 Linux的进程及其执行过程

9.1.2 Linux的进程描述符和标识符

9.1.3 【应用实例】——获取进程的用户标识符

9.1.4 Linux的进程调度

9.1.5 Linux下的进程执行流程

9.2 在嵌入式Linux中进行进程操作

9.2.1 使用fork和vfork函数创建进程

9.2.2 使用exec系列函数执行进程

9.2.3 使用exit系列函数退出进程

9.2.4 调用wait系列函数销毁进程

9.3 Linux的线程基础

9.3.1 线程的运行方式

9.3.2 线程的标识符

9.3.3 用户态线程和核心态线程

9.3.4 编译带线程的代码

9.4 在嵌入式Linux中进行线程操作

9.4.1 调用pthread_create函数创建线程

9.4.2 调用pthread_exit函数退出线程

9.4.3 调用pthread_join函数阻塞线程

9.4.4 调用pthread_cancel函数取消线程

9.4.5 调用pthread_cleanup系列函数清理线程环境

9.4.6 调用pthread_deatch函数分离线程

9.4.7 线程和进程操作的总结和比较

第10章 在嵌入式Linux中进行进程间和线程间通信

10.1 Linux的进程通信和信号基础

10.1.1 Linux的进程通信

10.1.2 Linux中的信号机制和信号

10.1.3 信号的工作方式

10.1.4 Linux下的信号说明

10.1.5 调用signal系列函数来注册信号

10.2 Linux中信号的基础操作

10.2.1 使用kill函数和raise函数发送信号

10.2.2 使用alarm进行信号的定时操作

10.2.3 使用setitimer函数进行精确定时

10.2.4 使用abort发送进程退出信号

10.3 Linux的管道和进程通信

10.3.1 管道基础

10.3.2 管道的实现方法

10.3.3 管道读写操作规则

10.3.4 管道的特点

10.4 在Linux中进行管道操作

10.4.1 使用pipe函数来创建管道

10.4.2 【应用实例】——父子进程使用管道通信

10.4.3 【应用实例】——兄弟进程使用管道通信

10.4.4 管道的高级操作

10.5 Linux的命名管道基础

10.5.1 在Linux中使用命名管道

10.5.2 命名管道的常用工作方式

10.5.3 命名管道的打开和读写

10.6 Linux的命名管道操作

10.6.1 使用mkfifo函数来创建命名管道

10.6.2 【应用实例】——命名管道的读写

10.7 Linux中的线程同步操作

10.7.1 使用互斥锁实现线程同步

10.7.2 使用条件变量实现线程同步

第11章 在嵌入式Linux中进行网络编程

11.1 Linux的网络通信模型

11.1.1 OSI网络模型

11.1.2 TCP/IP协议和其网络模型

11.1.3 客户端／服务器结构

11.1.4 Linux的端口和套接字

11.1.5 Linux套接字的结构定义

11.2 在嵌入式Linux中进行网络基础操作

11.2.1 使用字节顺序转换函数族来转换地址模式

11.2.2 使用字节操作函数族操作多字节数据

11.2.3 使用IP地址转换函数族转换IP地址

11.2.4 使用域名转换函数族转换域名

11.3 在嵌入式Linux中操作网络套接字

11.3.1 使用socket函数创建套接字

11.3.2 使用bind函数绑定套接字

11.3.3 使用connect函数建立连接

11.3.4 使用listen切换套接字为倾听模式

11.3.5 使用accept函数接收连接

11.3.6 使用close函数关闭连接

11.3.7 使用read和write函数读写套接字

11.3.8 使用getsockname和getpeername函数获取套接字地址

11.3.9 使用send和recv函数发送和接收数据

11.4 在嵌入式Linux中进行TCP编程

11.4.1 TCP基础

11.4.2 TCP的工作流程

11.4.3 【应用实例】——使用TCP协议发送当前系统时间

11.5 在嵌入式Linux中进行UDP编程

11.5.1 UDP基础

11.5.2 UDP的工作流程

11.5.3 【应用实例】——使用UDP协议发送当前系统时间

第四部分 综合应用

第12章 嵌入式Linux综合应用实例

12.1 【应用实例】——定时创建文件写入数据

12.1.1 实例的需求说明和分析

12.1.2 实例的基础设计

12.1.3 实例的综合

12.2 【应用实例】——串口双机通信

12.2.1 实例的需求说明和分析

12.2.2 实例的基础设计

12.2.3 实例的综合

12.3 【应用实例】——设计守护进程

12.3.1 实例的需求说明和分析

12.3.2 实例的基础设计

12.3.3 实例的综合

12.4 【应用实例】——设计生产者-消费者模型

12.4.1 实例的需求说明和分析

12.4.2 实例的基础设计

12.5 【应用实例】——从网络服务器获取当前时间信息

12.5.1 实例的需求说明和分析

12.5.2 实例的基础设计

12.5.3 实例的综合