Linux嵌入式系统高级程序设计

出版时间：20101015  出版社：人民邮电出版社  作者：Gene Sally  页数：336  译者：郭旭  
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前言

在大约十年前进入嵌入式Linux领域时，我面对的一个问题是：我是不是应该使用操作系统？选择Linux意味着经常需要将该操作系统移植到目标硬件上运行，并联编移植所需的工具。随着时间的流逝，事情有了很大的变化，对许多项目来说Linux已经是默认选项，而需要决策的是在具体项目上应该使用该操作系统的哪些特性。如今的问题是：我应该如何配置我的Linux发布版？用技术术语来说，这是开发者态度在很短的时间范围内所发生的巨大转变。 在嵌入式领域，Linux是如此普遍，以至于嵌入式处理器和开发板默认情况下都附带了Linux。买家都期望开发板会启动Linux，并带有随硬件一同提供的、进行嵌入式开发所需的工具。不同于Linux发展的早期阶段，现在的开发者无需把Linux移植到相应的开发板上，只需要对一个已经能够运行的Linux内核和根文件系统进行配置，使之适合应用的需求即可。 着眼于这样的背景，我以一个用户的视角来撰写本书：他即将开始其项目，而手头已经有一个可以在开发板上运行的Linux发布版。这不见得是最终随产品交付的Linux发布版，但很可能作为开发的起点。本书描述了诸如从头开始构建交叉编译器之类的任务，以便读者理解，但读者或许会使用与开发板一同提供的交叉编译器，这样读者就可以集中精力开发实际的应用。但学习构建和配置用于Linux系统的工具绝非浪费，当读者需要从你的系统中压榨出内存的每一位时，这些就成为基本功了。 更进一步，对于新的片上系统（System on a Chip, SOC）式设计，开发板附带的Linux发布版带有芯片上的设备所需的所有驱动程序。需要开发驱动程序的情形是比较罕见的。这意味着，大多数工程师把时间花费在内核的定制上，而不需要构建新的内核组件，而花费在所有内核配置和开发方面的总时间，只是过去几年的几分之一。 随着嵌入式设备中的处理器变得更为强大，开发者逐渐发现可以使用C以外的语言进行开发。将C++用于开发已经很常见，还有其他高级语言如Python、TCL、Java，甚至Perl或PHP。对于使用汇编语言开始嵌入式开发的人来说，在嵌入式目标机上使用类似Perl的语言几乎是异端（如果不算是叛教的话）。但这些高级语言可以大大提高嵌入式开发的效率。在上市时间至关重要的环境下，高级语言显然会成为主流。 嵌入式项目的开发过程不同于其他的软件项目。首先会有一个设计过程，这涉及建立一个专用的容器，以及一个用户界面（可能是一个小的LCD显示器和一些按钮）。但更重要的是软件的部署和更新。项目的代码不会放到CD或网站上，而必须下载到带有Linux发布版的目标板上。在软件最初安装后，可能需要将其更新为包含bug修正或其他特性的新版本。根据系统的配置方式，更新系统本身可能会成为另一个项目。 如果读者是在工作中开始一个嵌入式项目，或购买了某种面向计算机业余爱好者的比较廉价的开发板，我预祝你的努力能够获得好运。与以前任何时候相比，目前在嵌入式项目中使用Linux都更为容易，且有更多乐趣。

内容概要

时至今日，多数嵌入式产品中都有linux的身影。嵌入式开发人员可以使用更先进的方法、花费更多的时间来调优linux，并可以利用开源代码构建健壮的、特性丰富的应用程序。　　本书内容新颖、逻辑严密，全面介绍了linux嵌入式开发环境，还进一步就目标板和开发环境的选择提供了建议。全书以项目方式带领读者一步步深入嵌入式linux开发的各种技术，分析了开发中的常见问题。　　如果你是专业的嵌入式开发人员，并对linux开发有基本的了解，那么本书恰好适合你阅读。

作者简介

Gene Sally 从十几岁就开始接触计算机，有着近10年的嵌入式项目开发经验。利用Linux开发过会计、保险处理、社会福利系统以及电信管理软件的测试软件。曾任职于一家专门开发嵌入式Linux工具和发布版的公司，担任过工程师、培训师、技术支持等职务。

书籍目录

第1章 嵌入式linux简介 第2章 配置软件环境 第3章 目标机仿真与虚拟机 第4章 开始你的项目 第5章 获取对应于目标板的linux 第6章 从头开始创建linux发布版 第7章 启动目标板 第8章 配置应用开发环境 第9章 应用开发 第10章 调试应用程序 第11章 内核配置和开发 第12章 实时 第13章 使用开源软件项目 第14章 busybox 第15章 系统设计 第16章 系统微调 第17章 部署应用程序 第18章 处理现场更新

章节摘录

插图：1.基于标准Linux操作系统和相关的开源项目遵守工业标准。大多数情况下，可用的开源实现是某个标准的规范或参考实现。参考实现包含了对规范的解释，是一致性测试的基础。简言之，参考实现是用于度量其他实现的标准。如果读者不熟悉参考实现的概念，可能会有点困惑。例如，POSIX中用于处理线程和进程间通信的部分，通常称作标准组是IEEE（Institute of Electricaland Electronics Engineers，电气和电子工程师协会）的一部分，它是一个委员会，设计了用于与线程交互的API，但该标准的实现则由另一个标准组完成。实际上，在标准的工作开始时，委员会的一个或多个参与者会自愿创建相关的代码，即参考实现。参考实现会包括一个测试套件，其他实现需要通过测试套件，才能证明相关代码是按照规范编写的。使用基于标准的软件，不仅关系到质量，也关系到平台无关性。项目基于遵守标准的软件，可以减少因为特定于厂商的特性而锁定到具体平台的可能性。厂商可能是善意的，但这些额外特性的好处通常会因为缺乏互操作性和自由选择权而被抵消，互操作性和自由选择权已经悄然成为商业事务的一部分，但很少被认真考虑。在一个有许多嵌入式设备建立连接（很多时候是连接到任意的系统，而非彼此连接）的世界里，标准变得越发重要。以太网是一种这样的连接方法，但还有其他选择，如Zigbee、CANbus、SCSI，这只是其中几个例子而已。2.进程隔离与控制Linux内核在最基本的层面上，以通用API的形式提供了这些服务，供访问系统资源之用。管理任务，使之与内核彼此隔离。提供统一接口，供访问系统硬件资源之用。当存在争用时，充当资源的仲裁者。这些是非常重要的特性，与硬件和资源访问未能得到严密管理的环境相比，这些特性将产生一个更为稳定的环境。例如，在没有操作系统时，每个运行的程序对所有可用的物理内存都具有同等访问权限。这意味着，一个程序中的溢出错误，将会写入到由另一个程序使用的内存中，除非对系统中所有的代码进行检查，否则第二个程序的失败原因会看似神秘而无法解释。资源争用的概念是比较复杂的，不仅仅只是确保两个进程不会同时向串口写数据这样简单，稀缺的资源是处理器时间，而操作系统可以决定在何时运行哪个进程，以便最大化所能处理的工作量。

媒体关注与评论

“如果你从事Linux嵌入式开发，此书绝对不容错过。”　　——亚马逊读者讨论

编辑推荐

《Linux嵌入式系统高级程序设计》：Linux嵌入式系统开发最新动态,以项目方式揭示Linux嵌入式开发的全过程,嵌入式系统开发人员必备。

用户评论 (总计13条)

•   其实不是关于“程序设计”的一本书，叫做“Linux嵌入式系统设计”就可以了。涵盖了嵌入式Linux的多个方面，读之有助于纵观全局。
•   linux嵌入式必备
•   毕竟是外国人写的书，介绍角度与国产嵌入式linux书籍差别很大。但总体感觉还可以
•   喜欢这种对技术开发全过程和细节深入描述和探讨的教材！
•   并非适用所有人，对技术有疯狂热爱的看看吧。
•   这本书适合有一定的基础的开发者，入门级地看起来有点难度
•   没细看，详评以后再写吧
•   原以为是一本多么经典的书，一天都翻得差不多了，觉得跟高级两个字一点也挂不上钩啊！ 我就是看到高级程序设计这几个字才买的，看完了觉得自己好像什么东西都没有学到，唉！ 不过，送货的速度还是值得表扬的。。。
•   帮同学买的，他说书中的内容为深入，点到为止
•   113页mknod null c 3 1应该是mknod null c 1 3
•   推荐从事嵌入式开发的朋友购买，由浅入深，娓娓道来，适合初学者和中等程度的工程师使用以下是亚马逊网站上的两个评论--------------------------“对嵌入式Linux开发最广泛、最新的见解”在嵌入式Linux领域，这是一本极佳的开发者指南，这个领域可选的书籍很多，这本书有几个特性值得推荐。这本书特别新，在嵌入式Linux环境方面有广阔且富于教育意义的视角，并花费了一些额外的功夫：对目标板和开发环境的选择提出建议（包括如何进行选择，和其他一些不那么容易过时的信息），并描述了整个嵌入式Linux开发过程。该书描述了如何选择目标板和伴随的开发环境，在获得目标板后需要做什么、如何启动目标板、如何开发一个定制的Linux环境、如何调试应用程序、硬实时/软实时需求的本质、系统微调、如何处理对软件的现场更新，等等。本书中有一章对每一种嵌入式系统开发都非常重要（不仅仅是Linux），但其他书中基本上没有见到，是第17章“部署应用程序”。这一章讨论了创建一流的嵌入式最终产品的所有问题。这些问题不仅包括最终交付的硬件和软件，还包括与机械设计、工业设计、制造设计等环节及可部署的启动装载程序和文件系统的“系统集成”。本书内容极佳，平易近人，在构建嵌入式Linux系统方面很有价值，不仅适用于开发者。对爱好者和其他领域的人...员来说，如果试着将应用程序部署到最新发布的Beagelboard、Bug Labs和Gumstix嵌入式Linux系统上，本书也很有价值。--Ira Laefsky MSE/MBAIT咨询师，Arthur D.Little公司和DEC公司前高级技术人员--------------------------“接触第一个嵌入式Linux项目的最自然方式”我在一年前进入到嵌入式Linux领域。阅读的第一批书是Yaghmour和Hallinan的书。这些书很好，但这并不意味着Sally的书是多余的。我喜欢这本书的地方在于，它用项目的方式使读者掌握的一个嵌入式Linux项目。其章节排布顺序和内容深度极佳。我觉得本书的阐述是学习这些内容的很自然的方式。在本书开头，Sally详细指出了找一块能运行Linux（带有良好支持）的评估板的好处。利用这种板子，你可以探索需要改变的东西。注意，这与普通的方式有很大区别，可以避免开发过程中的部分缺陷。接下来，Sally探讨了不同的Linux发布版和可用的工具链。其详细程度超出了任何其他一本书。这部分内容非常有帮助。其他章节向读者说明了前进的道路。这些内容同样阐述得很好。也许其他书籍在某些时候更详细一些，但在嵌入式Linux领域中，读者不应该仅限于使用一本书。不同的书，总是物有所值的。-------------------------- 阅读更多 ›
•   薄薄的一本书尽然定价65，人民邮电黑啊。网上买书，看不到实物，容易上当啊。
•   这本书之所以吸引我完全是因为书名里面含有“高级程序设计”这几个字，让我误以为会比O'RLLY的《构建嵌入式linux系统》更有技术含量，然后书到了之后才发现被数名给骗了，概述纯粹讲的就是如何搭建嵌入式开发环境，跟程序设计扯不上多大关系。所以还是推荐买O'relly的那本书。