Linux系统移植PDF电子书下载

第1篇 系统移植基础篇 2

第1章 Linux内核介绍 2

1.1 系统调用接口 2

1.1.1 Linux系统调用 2

1.1.2 用户编程接口 2

1.1.3 系统调用与服务例程的对应关系 3

1.1.4 系统调用过程 3

1.1.5 系统调用传递的参数 4

1.2 进程管理 4

1.2.1 进程 4

1.2.2 进程描述符 5

1.2.3 进程状态 6

1.2.4 进程调度 6

1.2.5 进程地址空间 8

1.3 内存管理 10

1.3.1 内存管理技术 10

1.3.2 内存区管理 12

1.3.3 内核中获取内存的几种方式 13

1.4 虚拟文件系统 14

1.4.1 虚拟文件系统作用 14

1.4.2 文件系统的注册 15

1.4.3 文件系统的安装和卸载 15

1.5 设备驱动程序 17

1.5.1 字符设备驱动程序 17

1.5.2 块设备驱动程序 18

1.5.3 网络设备驱动程序 21

1.5.4 内存与I/O操作 22

1.6 小结 23

第2章 嵌入式Linux开发环境搭建 24

2.1 虚拟机及Linux安装 24

2.1.1 虚拟机的安装 24

2.1.2 单独分区安装系统 30

2.1.3 虚拟机和主机通信设置 31

2.1.4 VMware tools工具安装 33

2.1.5 虚拟机与主机共享文件 35

2.1.6 虚拟机与主机文件传输 36

2.2 交叉编译工具 38

2.2.1 交叉编译工具安装 38

2.2.2 交叉编译器测试 43

2.3 超级终端和Minicom 44

2.3.1 超级终端软件的安装 44

2.3.2 Minicom使用 45

2.3.3 SecureCRT使用 48

2.4 核、文件系统加载工具 48

2.4.1 烧写Bootloader 48

2.4.2 内核和文件系统下载 52

2.4.3 应用程序和文件传输 54

2.5 在开发中使用网络文件系统（NFS） 56

2.5.1 虚拟机设置 56

2.5.2 虚拟机的IP地址设置 56

2.5.3 验证网络连接 59

2.5.4 设置共享目录 59

2.5.5 启动NFS服务 60

2.5.6 修改共享配置后 61

2.5.7 挂载NFS 61

2.5.8 双网卡挂载NFS 61

2.6 小结 62

第2篇 系统移植技术篇 64

第3章 Bootloader移植 64

3.1 Bootloader介绍 64

3.1.1 Bootloader与嵌入式Linux系统的关系 64

3.1.2 Bootloader基本概念 64

3.1.3 Bootloader启动过程 66

3.2 Bootloader之U-Boot 67

3.2.1 U-Boot优点 67

3.2.2 U-Boot的主要功能 68

3.2.3 U-Boot目录结构 68

3.3 U-Boot移植过程 69

3.3.1 环境配置 69

3.3.2 修改cpu/arm920t/start.S 70

3.3.4 具体平台相关修改 79

3.3.5 其他部分修改 81

3.3.6 U-Boot的编译 84

3.4 Bootloader之vivi 85

3.4.1 vivi简介 85

3.4.2 vivi配置与编译 85

3.4.3 代码分析 88

3.5 vivi的运行 88

3.5.1 Bootloader启动的阶段一 89

3.5.2 Bootloader启动的阶段二 95

3.6 小结 95

第4章 Linux内核裁剪与移植 96

4.1 Linux内核结构 96

4.1.1 内核的主要组成部分 96

4.1.2 内核源码目录介绍 97

4.2 内核配置选项 99

4.2.1 一般选项 99

4.2.2 内核模块加载方式支持选项 100

4.2.3 系统调用、类型、特性、启动相关选项 101

4.2.4 网络协议支持相关选项 102

4.2.5 设备驱动支持相关选项 102

4.2.6 文件系统类型支持相关选项 103

4.2.7 安全相关选项 104

4.2.8 其他选项 104

4.3 内核裁剪及编译 105

4.3.1 安装内核源代码 105

4.3.2 检查编译环境设置 105

4.3.3 配置内核 106

4.3.4 编译内核 115

4.4 内核映像文件移植到ARM板 116

4.4.1 移植准备 116

4.4.2 烧写系统 118

4.5 内核升级 121

4.5.1 准备升级内核文件 121

4.5.2 移植过程 122

4.6 小结 125

第5章 嵌入式文件系统制作 126

5.1 文件系统选择 126

5.1.1 Flash硬件方案比较 126

5.1.2 嵌入式文件系统的分层结构 127

5.2 基于Flash的文件系统 127

5.2.1 JFFS文件系统（Journalling Flash FileSystem） 128

5.2.2 YAFFS文件系统（Yet Another Flash File System） 130

5.2.3 Cramfs文件系统（Compressed ROM File System） 133

5.2.4 Romfs文件系统（ROM File System） 134

5.3 基于RAM的文件系统 135

5.4 文件系统的制作 135

5.4.1 制作Ramdisk文件系统 136

5.4.2 制作YAFFS2文件系统 144

5.4.3 制作JFFS2文件系统 150

5.4.4 其他文件系统制作 152

5.5 小结 153

第3篇 系统移植与驱动篇 156

第6章 LCD驱动移植 156

6.1 认识LCD相关硬件原理 156

6.1.1 LCD概述 156

6.1.2 LCD控制器 157

6.1.3 LCD控制器方块图 157

6.1.4 LCD控制器操作 158

6.1.5 LCD控制寄存器 163

6.2 LCD参数设置 166

6.3 内核LCD驱动机制 167

6.3.1 FrameBuffer概述 167

6.3.2 FrameBuffer设备驱动的结构 167

6.4 Linux 2.6.25的LCD驱动源码分析 171

6.4.1 LCD驱动开发的主要工作 171

6.4.2 s3c2410fb_init（）函数分析 172

6.4.3 s3c2410fb_probe（）函数分析 173

6.4.4 s3c2410fb_remove（）函数分析 178

6.5 移植内核中的LCD驱动 179

6.5.1 LCD硬件电路图 179

6.5.2 修改LCD源码 179

6.5.3 配置内核 184

6.6 小结 187

第7章 触摸屏驱动移植 188

7.1 触摸屏概述 188

7.1.1 触摸屏工作原理 188

7.1.2 触摸屏的主要类型 188

7.2 S3C2440 ADC接口使用 191

7.2.1 S3C2440触摸屏接口概述 191

7.2.2 S3C2440触摸屏接口操作 192

7.3 2.6内核触摸屏驱动源码分析（s3c2410_ts.c源码分析） 196

7.4 Linux内核输入子系统介绍 201

7.4.1 Input子系统概述 202

7.4.2 输入设备结构体 202

7.4.3 输入链路的创建过程 205

7.4.4 使用Input子系统 206

7.4.5 编写输入设备驱动需要完成的工作 208

7.5 触摸屏驱动移植和内核编译 209

7.5.1 修改初始化源码 209

7.5.2 修改硬件驱动源码s3c2440_ts.c 211

7.5.3 修改Kconfig和Makefile 213

7.5.4 配置编译内核 214

7.5.5 触摸屏测试程序设计 215

7.6 小结 216

第8章 USB设备驱动移植 217

8.1 USB协议 217

8.1.1 USB协议的系统主要组成部分 217

8.1.2 总线物理拓扑结构 219

8.1.3 USB设备、配置、接口、端点 219

8.1.4 USB设备状态 222

8.1.5 USB枚举过程 223

8.1.6 USB请求块（URB） 226

8.2 USB主机驱动 230

8.2.1 USB主机驱动结构和功能 230

8.2.2 主机控制器驱动（usb_hcd） 231

8.2.3 OHCI主机控制器驱动 233

8.2.4 S3C24XX OHCI主机控制器驱动实例 234

8.3 USB设备驱动 237

8.3.1 USB骨架程序分析 237

8.3.2 USB驱动移植的时钟设置 241

8.4 USB鼠标键盘驱动 242

8.4.1 USB鼠标驱动代码分析 242

8.4.2 USB键盘驱动代码分析 245

8.4.3 内核中添加USB鼠标键盘驱动 248

8.5 U盘驱动 249

8.5.1 内核配置 249

8.5.2 移植和测试 250

8.6 小结 252

第9章 网卡驱动程序移植 253

9.1 以太网概述 253

9.1.1 以太网连接 253

9.1.2 以太网技术概述 254

9.1.3 以太网的帧结构 256

9.2 网络设备驱动程序体系结构 258

9.2.1 嵌入式Linux网络驱动程序介绍 258

9.2.2 Linux网络设备驱动的体系结构 259

9.2.3 网络设备驱动程序编写方法 259

9.2.4 网络设备驱动程序应用实例 261

9.3 net_device数据结构 262

9.3.1 全局信息 262

9.3.2 硬件信息 263

9.3.3 接口信息 263

9.3.4 设备方法 266

9.3.5 公用成员 268

9.4 DM9000网卡概述 268

9.4.1 DM9000网卡总体介绍 269

9.4.2 DM9000网卡的特点 269

9.4.3 内部寄存器 270

9.4.4 功能描述 274

9.5 DM9000网卡驱动程序移植 275

9.5.1 DM9000网卡连接 275

9.5.2 驱动分析——硬件的数据结构 276

9.5.3 驱动分析——数据读写函数 277

9.5.4 驱动分析——重置网卡 277

9.5.5 驱动分析——初始化网卡 277

9.5.6 驱动分析——打开和关闭网卡 282

9.5.7 驱动分析——数据包的发送与接收 283

9.5.8 DM9000网卡驱动程序移植 285

9.6 小结 288

第10章 音频设备驱动程序移植 289

10.1 音频设备接口 289

10.1.1 PCM（脉冲编码调制）接口 289

10.1.2 IIS（Inter-IC Sound）接口 289

10.1.3 AC97（Audio Codec 1997）接口 289

10.1.4 Linux音频设备驱动框架 290

10.2 Linux音频设备驱动——OSS驱动框架 291

10.2.1 OSS驱动架构硬件 291

10.2.2 OSS驱动架构代码 291

10.2.3 OSS初始化函数oss_init（） 293

10.2.4 OSS释放函数oss_cleanup（） 294

10.2.5 打开设备文件函数sound_open（） 295

10.2.6 录音函数sound_read（） 296

10.2.7 播放函数sound_write（） 297

10.2.8 控制函数sound_ioctl（） 297

10.3 Linux音频设备驱动——ALSA驱动框架 298

10.3.1 card和组件 299

10.3.2 PCM设备 303

10.3.3 控制接口 306

10.3.4 AC97 API音频接口 308

10.4 音频设备应用程序编写 312

10.4.1 DSP接口编程 312

10.4.2 MIXER接口编程 315

10.4.3 ALSA应用程序编程 316

10.5 音频设备驱动移植 318

10.5.1 添加UDA1341结构体 318

10.5.2 修改录音通道 319

10.5.3 内核中添加UDA1341驱动支持 320

10.5.4 移植新内核并进行测试 321

10.6 音频播放程序madplay的移植 322

10.6.1 准备移植需要的源文件 322

10.6.2 交叉编译 322

10.6.3 移植和测试 323

10.6.4 编译中可能遇到的问题 324

10.7 小结 324

第11章 SD卡驱动移植 325

11.1 SD卡简介 325

11.1.1 SD卡系统概念 325

11.1.2 SD卡寄存器 325

11.1.3 SD功能描述 326

11.2 SD卡驱动程序分析 329

11.2.1 host驱动部分 330

11.2.2 core驱动部分 333

11.2.3 card驱动部分 337

11.3 SD卡移植步骤 339

11.3.1 添加延时和中断 339

11.3.2 配置内核 340

11.3.3 烧写新内核 341

11.4 小结 342

第12章 NandFlash驱动移植 343

12.1 NandFlash介绍 343

12.1.1 NandFlash命令介绍 343

12.1.2 NandFlash控制器 344

12.2 NandFlash驱动介绍 345

12.2.1 Nand芯片结构 345

12.2.2 NandFlash驱动分析 346

12.3 NandFlash驱动移植 351

12.3.1 内核的修改 351

12.3.2 内核的配置和编译 353

12.4 小结 353

第4篇 系统移植高级篇 356

第13章 MiniGUI与移植 356

13.1 MiniGUI在上位机中的安装 356

13.1.1 安装需要的安装文件 356

13.1.2 MiniGUI的运行模式 357

13.1.3 编译并安装MiniGUI 357

13.1.4 编译安装MiniGUI需要的图片支持库 360

13.1.5 编译MiniGUI应用程序例子 360

13.2 Eclipse开发MiniGUI程序 361

13.2.1 Linux下安装Eclipse介绍 361

13.2.2 使用Eclipse编译MiniGUI程序 363

13.2.3 设置外部工具 367

13.2.4 运行程序 368

13.3 VC++6.0开发MiniGUI程序 368

13.3.1 安装Windows开发库 368

13.3.2 建立新工程 369

13.3.3 添加文件和设置工程 370

13.3.4 编译和运行程序 371

13.3.5 MiniGUI程序编程风格举例 372

13.4 MiniGUI的交叉编译和移植 374

13.4.1 交叉编译MiniGUI 375

13.4.2 移植MiniGUI程序 376

13.5 小结 378

第14章 Qt开发与Qtopia移植 379

14.1 Qt安装与编程 379

14.1.1 下载安装Qt 379

14.1.2 Qt编程 380

14.1.3 使用qmake生成Makefile 382

14.2 Qtopia Core在X86平台上的安装和应用 383

14.2.1 Qtopia Core安装准备 383

14.2.2 编译Qtopia Core 384

14.2.3 Qtopia在X86平台上的应用开发 385

14.3 Qtopia Core在嵌入式Linux上的移植 388

14.3.1 Qtopia Core移植准备 389

14.3.2 交叉编译Qtopia Core 389

14.3.3 编译内核 392

14.3.4 应用程序开发 392

14.3.5 应用程序移植 395

14.4 小结 395

第15章 嵌入式数据库Berkeley DB移植 396

15.1 数据库的基本概念 396

15.1.1 利用文档和源代码 396

15.1.2 创建环境句柄 396

15.1.3 创建数据库句柄 397

15.1.4 打开数据库 398

15.1.5 DBT结构 398

15.1.6 存取数据 399

15.1.7 关闭数据库 400

15.2 Berkeley DB数据库安装 400

15.2.1 安装成C库 400

15.2.2 安装成C＋＋库 401

15.2.3 交叉编译安装Berkeley DB 401

15.3 使用Berkeley DB数据库 403

15.3.1 代码分析 403

15.3.2 编译运行程序 406

15.4 移植Berkeley DB数据库 407

15.4.1 数据库设计 407

15.4.2 编写应用程序 407

15.4.3 调试和交叉编译应用程序 409

15.4.4 数据库的移植和测试 410

15.5 小结 410

第16章 嵌入式数据库SQLite移植 411

16.1 SQLite支持的SQL语句 411

16.1.1 数据定义语句 411

16.1.2 数据操作语句 412

16.2 SQLite数据库编译、安装和使用 412

16.2.1 安装SQLite 413

16.2.2 利用SQL语句操作SQLite数据库 413

16.2.3 利用C接口访问SQLite数据库 414

16.3 移植SQLite 417

16.3.1 交叉编译SQLite 417

16.3.2 交叉编译应用程序 418

16.4 移植SQLite数据库 418

16.4.1 文件移植 419

16.4.2 运行应用程序 419

16.4.3 测试sqlite3 419

16.5 小结 421

第17章 嵌入式Web服务器BOA移植 422

17.1 BOA介绍 422

17.1.1 BOA的功能 422

17.1.2 BOA流程分析 423

17.1.3 BOA配置信息 426

17.2 BOA编译和HTML页面测试 428

17.2.1 编译BOA源代码 428

17.2.2 设置BOA配置信息 429

17.2.3 测试BOA 429

17.3 CGI脚本测试 431

17.3.1 编写测试代码 431

17.3.2 编译测试程序 431

17.3.3 测试CGI脚本 431

17.4 BOA交叉编译与移植 431

17.4.1 交叉编译BOA 432

17.4.2 准备测试程序 432

17.4.3 配置BOA 432

17.4.4 测试 433

17.5 BOA与SQLite结合 433

17.5.1 通过CGI程序访问SQLite 434

17.5.2 编译和测试 436

17.6 小结 437

第18章 嵌入式Web服务器Thttpd移植 438

18.1 Thttpd介绍 438

18.1.1 Web服务器比较 438

18.1.2 Thttpd的特点 438

18.1.3 Thttpd核心代码分析 439

18.2 Thttpd编译和HTML页面测试 442

18.2.1 配置文件介绍 442

18.2.2 Thttpd编译 443

18.2.3 运行和测试Thttpd 443

18.3 CGI脚本测试 446

18.3.1 编写测试代码 446

18.3.2 编译测试程序 447

18.3.3 测试CGI脚本 447

18.4 Thttpd交叉编译与移植 447

18.4.1 交叉编译Thttpd 447

18.4.2 交叉编译CGI程序 448

18.4.3 移植Thttpd 448

18.4.4 测试 449

18.5 Thttpd与嵌入式数据库结合 450

18.5.1 通过CGI程序访问SQLite 450

18.5.2 编译和测试 452

18.6 小结 453

第19章 JVM及其移植 454

19.1 JVM介绍 454

19.1.1 JVM原理 454

19.1.2 JVM支持的数据类型 455

19.1.3 JVM指令系统 456

19.1.4 JVM寄存器 456

19.1.5 JVM栈结构 456

19.1.6 JVM碎片回收堆 459

19.1.7 JVM异常抛出和异常捕获 459

19.2 类装载 460

19.2.1 装载类的结构体 460

19.2.2 装载类的操作 461

19.3 垃圾回收 463

19.3.1 mark-and-sweep回收算法 464

19.3.2 分代回收算法 465

19.3.3 增量收集 466

19.4 解析器 466

19.4.1 函数Interpret（） 466

19.4.2 函数FastInterpret（） 467

19.4.3 函数SlowInterpret（） 469

19.5 Java编程浅析 470

19.5.1 Java程序命令 470

19.5.2 Java构造函数 470

19.5.3 Java主函数 470

19.5.4 Java程序编译与运行 471

19.6 KVM执行过程 471

19.6.1 KVM启动过程 471

19.6.2 KVM用到的计数器清零 474

19.6.3 KVM初始化内存管理 475

19.6.4 KVM中的哈希表初始化 476

19.6.5 KVM中的事件初始化 477

19.6.6 KVM中的资源释放 477

19.7 PC机安装JVM 477

19.7.1 JVM在Windows上的安装 478

19.7.2 JVM在Linux上的安装 479

19.8 KVM移植和测试 480

19.8.1 SDK安装和环境变量设置 480

19.8.2 修改Makefile和代码 480

19.8.3 KVM编译 481

19.8.4 测试 481

19.8.5 移植 483

19.9 小结 485

第20章 VoIP技术与Linphone编译 486

20.1 VoIP介绍 486

20.1.1 VoIP基本原理 486

20.1.2 VoIP的基本传输过程 487

20.1.3 VoIP的优势 487

20.1.4 VoIP的实现方式 487

20.1.5 VoIP的关键技术 488

20.2 oSIP协议概述 488

20.3 oSIP状态机 489

20.3.1 ICT（Invite Client(outgoing)Transaction）状态机 489

20.3.2 NICT（Non-Invite Client(outgoing)Transaction）状态机 498

20.3.3 IST（Invite Server(incoming)Transaction）状态机 499

20.3.4 NIST（Non-Invite Server(incoming)Transaction）状态机 500

20.4 oSIP解析器 500

20.4.1 初始化解析类型函数osip_body_init（） 500

20.4.2 释放函数osip_body_free（） 501

20.4.3 字符串到body类型转换函数osip_body_parse（） 501

20.4.4 body类型到字符串类型转换函数osip_body_to_str（） 502

20.4.5 克隆函数osip_body_clone（） 504

20.4.6 oSIP解析器分类 505

20.5 oSIP事务层 506

20.6 SIP建立会话的过程 508

20.7 RTP协议 510

20.7.1 RTP基本概念 510

20.7.2 发送RTP 511

20.7.3 接收RTP 513

20.8 Linphone编译与测试 515

20.8.1 编译Linphone需要的软件包 516

20.8.2 X86平台上编译和安装 516

20.8.3 Linphone测试 519

20.8.4 进一步的测试和开发 523

20.9 Linphone交叉编译 523

20.9.1 Linphone的交叉编译 523

20.9.2 Linphone的测试 526

20.10 小结 527