精通嵌入式Linux程式设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

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

　　Yocto Project开发者兼Linux Foundation成员～～Richard Purdie推荐

　　驾驭Linux系统
　　随心所欲创造出灵活又稳健的嵌入式装置

　　本书的内容将带领你遍览开发週期的每个环节，并深入环节中的每个阶段，说明阶段中的元件以及可利用的工具。本书将一路从工具链、启动载入器、Linux内核，再到如何设置一个根目录档案系统，以及学习使用Buildroot与Yocto Project这两款在开发社群中最常见的组建系统，加速并简化你的开发流程。在此基础之上，我们将一同探讨如何妥善运用NAND/NOR以及管理型eMMC的快闪记忆体特性，以便延长装置的使用生命与建立可靠的线上更新机制。接着，会讨论执行绪的使用情境，这些议题将大大影响成品的效能与回应能力。最后，我们将一同学习perf与ftrace的使用方式，了解对应用程式与内核进行剖析和追踪的方法。

　　【适用读者】
　　本书的内容适合那些在嵌入式系统领域上已经有所发展的Linux开发者与系统工程师，帮助他们进一步建立出最佳化的装置。阅读本书之前，需要具备基础的C程式语言开发能力，以及对系统程式设计的相关经验。

　　【你能够从本书学习到】
　　◎了解Linux内核所扮演的角色，对应用程式的定位有所认知。
　　◎利用Buildroot与Yocto Project，快速有效率地建立出嵌入式Linux系统。
　　◎使用U-Boot创造出客制化的启动载入器。
　　◎透过perf与ftrace来找出效能上的瓶颈。
　　◎熟悉硬体结构树的使用，替设备添加新的硬体装置。
　　◎开发出可与Linux装置驱动程式互动的应用程式。
　　◎利用POSIX标准，设计多执行绪的应用程式。
　　◎在即时系统中进行量测，修改Linux内核降低延迟。
 

好的，这是一份关于《精通嵌入式Linux编程》的图书简介，内容详尽，不涉及该书的具体内容。 --- 图书简介：深入探索现代工业控制系统与边缘计算的实践指南 书名： 现代工业控制系统与边缘计算的实践：从架构设计到部署优化 目标读者： 系统架构师、软件工程师、硬件工程师 专注于物联网（IoT）、工业自动化（IIoT）和边缘计算领域的开发者 希望深入理解实时操作系统（RTOS）在工业环境中的应用和挑战的专业人士 对高性能、低延迟数据处理和系统级安全有需求的工程师 内容概述： 本书聚焦于当前快速发展的工业控制系统（ICS）和边缘计算领域，提供了一套从概念设计到实际部署的全面技术框架。在智能制造、工业4.0和物联网的浪潮下，控制系统的需求正从传统的确定性操作转向需要更高集成度、更强数据处理能力和更高安全性的新一代架构。本书旨在填补理论与实践之间的鸿沟，指导读者构建健壮、高效且面向未来的边缘计算解决方案。 第一部分：新一代工业控制架构的演进与挑战 本部分深入分析了传统基于PLC（可编程逻辑控制器）的控制架构向基于PC的控制（IPC）和分布式控制系统（DCS）迁移的驱动力。我们探讨了工业现场对实时性、互操作性和数据透明性的新要求，以及这些需求如何塑造了现代控制系统的软件和硬件栈。 1. 工业现场的数字化转型： 分析了从OT（操作技术）到IT（信息技术）融合的趋势，重点关注数据采集、远程监控和预测性维护的需求。 2. 实时性与确定性系统的设计原则： 探讨了在非确定性环境中实现确定性任务调度的关键技术，包括时间触发（TT）协议、周期性任务调度算法和中断管理策略。 3. 边缘计算的引入： 阐述了边缘节点在降低延迟、提高本地决策能力和减少云端带宽依赖方面的作用。讨论了边缘节点的硬件选型和系统部署模型。 第二部分：高性能实时系统开发框架 本部分详述了在资源受限但对性能要求极高的边缘环境中，如何选择和配置合适的操作系统及相关工具。重点在于构建一个能够满足苛刻工业环境要求的软件基础。 1. 操作系统选型与定制化： 比较了不同实时操作系统（RTOS）的特性，包括其调度策略、内存管理和中断响应时间。指导读者根据具体应用场景选择最佳平台。 2. 驱动程序开发与硬件抽象层（HAL）： 详细介绍了如何为特定硬件平台（如FPGA、SoC或特定I/O控制器）编写高效的设备驱动。讨论了设计清晰的HAL层以提高代码的可移植性和系统的模块化程度。 3. 并行与并发编程： 深入研究了多核处理器环境下的任务同步、数据竞争和死锁问题。介绍了先进的同步原语（如信号量、互斥锁、读写锁）及其在嵌入式实时系统中的正确应用。 第三部分：工业通信协议栈与互操作性 在高度互联的工业环境中，可靠、安全的通信至关重要。本部分着重于工业领域主流和新兴通信协议的实现和优化。 1. 现场总线技术： 详细解析了工业以太网（如EtherCAT、PROFINET IRT）的工作原理，包括其数据帧结构、时间同步机制和网络配置策略。 2. 基于IP的现代协议： 探讨了OPC UA（统一架构）在跨平台、安全数据交换中的地位。讲解如何高效地在边缘节点上实现OPC UA服务器和客户端。 3. 信息安全：从物理层到应用层： 讨论了工业控制系统的安全威胁模型，并提供了在资源受限设备上实现加密通信、访问控制和固件更新安全机制的方法。 第四部分：系统性能优化与可靠性工程 系统的长期稳定运行是工业应用的首要指标。本部分关注于如何通过精细的系统调优和可靠性设计来确保系统的长期高性能表现。 1. 内存管理与碎片化控制： 在嵌入式系统中，内存泄漏和碎片化是导致系统崩溃的主要原因。本书介绍了静态分配、内存池技术和先进的内存分析工具。 2. 功耗管理与热设计： 讨论了在不牺牲实时性能的前提下，如何利用CPU频率调整、睡眠模式和外设电源门控来优化边缘设备的功耗。 3. 故障注入与鲁棒性测试： 介绍了一系列系统级测试方法，包括周期性压力测试、负载测试和故障注入技术，以验证系统在极端条件下的恢复能力和稳定性。 第五部分：边缘数据处理与本地智能 现代控制系统不仅仅是执行预设逻辑，更需要具备本地的数据分析和智能决策能力。 1. 轻量级数据处理框架： 探讨了如何在资源有限的边缘设备上部署和运行轻量级数据流处理引擎，以实现本地的数据清洗、聚合和异常检测。 2. 模型部署与推理加速： 介绍了如何将训练好的机器学习模型（例如用于状态监测或质量检测的模型）量化和优化，以便在边缘设备上进行高效的本地推理。 3. 远程诊断与生命周期管理： 讨论了构建健壮的OTA（空中下载）更新机制和远程日志采集系统，以支持大规模边缘设备的集中管理和维护。 结论： 本书不仅是技术手册，更是构建下一代工业基础设施的路线图。通过翔实的案例和深入的原理分析，读者将掌握从底层硬件交互到上层应用架构设计的全方位技能，从而能够自信地应对现代工业控制与边缘计算领域的复杂挑战。

作者简介

Chris Simmonds

　　Chris Simmonds出身于英格兰南部，身为一名软体谘商与指导者，他从1990年代末期开始，就持续将Linux使用在嵌入式系统当中。这时他正投身于多项会令人大开眼界的专案，包括3D相机、智慧型体重计、各种机上盒与家用路由器，甚至还有一项专案是巨型的步行机器人。

　　他也是各种开源软体与嵌入式大会中的常客，其中包括Embedded Linux Conference、Embedded World，还有Android Builder’s Summit。从2002年开始，他便持续主办嵌入式Linux的课程与工作坊，而从2010年开始，更跨足到嵌入式Android的领域。他已为许多知名公司开办过上百场的讲座。你也可以到www.2net.co.uk上面的「Inner Penguin」部落格当中，了解他的工作内容。

 

Chapter 1 一切由此开始
Chapter 2 工具链
Chapter 3 启动载入器
Chapter 4 移植与配置内核
Chapter 5 建立根目录档案系统
Chapter 6 选择组建系统
Chapter 7 建立储存空间的方式
Chapter 8 装置驱动程式
Chapter 9 动起来吧！init程式
Chapter 10 程序与执行绪
Chapter 11 记忆体管理
Chapter 12 以GDB除错
Chapter 13 剖析与追踪
Chapter 14 即时系统开发

评分☆☆☆☆☆

我是一名对嵌入式硬件充满好奇的爱好者，一直想深入了解Linux系统如何与硬件交互。《精通嵌入式Linux程式设计》这本书让我大开眼界。书中关于Linux内核中设备驱动模型（如platform bus, I2C, SPI）的讲解，以及如何编写一个简单的字符设备驱动，让我第一次真正理解了用户空间程序是如何通过系统调用来访问和控制硬件的。书中对GPIO、UART、Timer等常用外设的驱动编写过程进行了详细的剖析，并配有清晰的代码示例，让我能够动手实践，亲自体验驱动开发的乐趣。此外，书中对嵌入式Linux的系统性能优化也进行了深入探讨，包括内核参数调优、进程间通信机制的选择以及内存使用优化等，这些内容对于提升嵌入式设备的响应速度和资源利用率至关重要。这本书不仅仅是关于编程，更是关于理解Linux系统在硬件层面是如何工作的，它为我打开了通往更深层次嵌入式开发世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在准备嵌入式Linux相关面试的学生，我一直在寻找一本能够系统性地巩固我知识体系的书籍。《精通嵌入式Linux程式设计》恰好满足了我的需求。这本书的结构设计非常合理，从基础的Linux命令和Shell脚本，到进阶的内核模块开发和驱动编程，层层递进，让我能够循序渐进地学习。书中对Git版本控制工具在嵌入式项目中的应用也做了详细介绍，这对于团队协作开发非常重要。此外，书中还涵盖了嵌入式Linux系统的调试技巧，包括使用GDB进行远程调试，以及如何分析内核日志和系统性能。这些都是面试官非常看重的能力。我特别喜欢书中关于交叉编译环境搭建和应用程序打包发布的讲解，这些实际操作的细节，让我能够更自信地应对各种项目需求。通过学习这本书，我对嵌入式Linux的整体架构和开发流程有了更全面的掌握，也极大地提升了我解决实际问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在研究嵌入式系统的安全加固，希望能找到一些能够指导我实践的资源。《精通嵌入式Linux程式设计》这本书在这方面给予了我很大的启发。书中关于Linux内核安全机制的介绍，比如SELinux、AppArmor的原理和使用方法，让我对如何限制应用程序的访问权限有了清晰的认识。同时，书中也探讨了如何在用户空间实现安全防护，例如代码审计、加固编译选项以及运行时监控等方面。我尤其对书中关于固件更新和安全验证的章节印象深刻，它详细讲解了如何设计安全的OTA升级流程，以及如何利用数字签名来保证固件的完整性和 authenticity。这些内容对于构建一个安全可靠的嵌入式产品至关重要。这本书的内容非常贴合实际需求，并且提供了很多实用的建议和技术方案，让我能够更有效地提升我产品的安全性。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一盏指路明灯，在迷茫的嵌入式Linux开发世界里为我照亮了方向。我之前也尝试过一些零散的资料，但总感觉抓不住核心，对底层原理的理解总是隔靴搔痒。这本《精通嵌入式Linux程式设计》给我带来了前所未有的清晰度和系统性。它不是简单地罗列API或者工具的使用方法，而是深入浅出地剖析了嵌入式Linux的方方面面。从 bootloader 的启动流程，到内核的裁剪与配置，再到用户空间的应用程序开发，每一个环节都讲解得鞭辟入里。特别是关于内存管理和进程调度的章节，以前我总觉得是黑盒子，现在能用更直观的方式去理解它们的工作原理。书中提供的丰富示例代码，更是让我受益匪浅，我可以直接在我的开发板上运行并进行修改，这种实践出真知的学习方式，极大地提升了我的学习效率和解决问题的能力。而且，作者的语言风格非常流畅，即使是复杂的概念，也能用通俗易懂的比喻来阐述，让我这种初学者也能轻松上手。这本书绝对是任何想要深入理解嵌入式Linux的开发者必备的宝典，它教会我的不仅仅是技术，更是解决问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑是为广大的嵌入式Linux爱好者和从业者送上了一份厚礼。我是一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的工程师，自认为对Linux系统已经有了相当程度的了解。然而，阅读《精通嵌入式Linux程式设计》后，我才意识到自己之前的认知是多么的浅薄。这本书在很多细节上都进行了深入的挖掘，比如，对于不同架构下设备树的解析机制，以及它如何影响内核对硬件的识别和驱动加载，书中都进行了细致的讲解，这对于我理解实际项目中的硬件适配问题提供了极大的帮助。另外，关于实时性问题的处理，书中不仅介绍了相关的内核参数配置，还探讨了诸如中断响应、任务优先级调度等策略，这些都是保证嵌入式系统稳定可靠运行的关键。我尤其欣赏书中对网络通信和文件系统的阐述，它并没有停留在应用层的API层面，而是追溯到了底层的协议栈实现和块设备驱动，让我对数据的传输和存储有了更深层次的认识。这本书的深度和广度都让我感到惊叹，它绝对是一本能够帮助开发者突破瓶颈，迈向更高层次的技术书籍。