Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition

出版者:Packt Publishing

作者:Chris Simmonds

页数:478

出版时间:2017-6-30

价格:USD 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781787283282

具体描述

Key Features

Discover how to build and configure reliable embedded Linux devicesThis book has been updated to include Linux 4.9 and Yocto Project 2.2 (Morty)This comprehensive guide covers the remote update of devices in the field and power management

Book Description

Embedded Linux runs many of the devices we use every day, from smart TVs to WiFi routers, test equipment to industrial controllers - all of them have Linux at their heart. Linux is a core technology in the implementation of the inter-connected world of the Internet of Things.

The comprehensive guide shows you the technologies and techniques required to build Linux into embedded systems. You will begin by learning about the fundamental elements that underpin all embedded Linux projects: the toolchain, the bootloader, the kernel, and the root filesystem. You'll see how to create each of these elements from scratch, and how to automate the process using Buildroot and the Yocto Project.

Moving on, you'll find out how to implement an effective storage strategy for flash memory chips, and how to install updates to the device remotely once it is deployed. You'll also get to know the key aspects of writing code for embedded Linux, such as how to access hardware from applications, the implications of writing multi-threaded code, and techniques to manage memory in an efficient way. The final chapters show you how to debug your code, both in applications and in the Linux kernel, and how to profile the system so that you can look out for performance bottlenecks.

By the end of the book, you will have a complete overview of the steps required to create a successful embedded Linux system.

What you will learn

Evaluate the Board Support Packages offered by most manufacturers of a system on chip or embedded moduleUse Buildroot and the Yocto Project to create embedded Linux systems quickly and efficientlyUpdate IoT devices in the field without compromising securityReduce the power budget of devices to make batteries last longerInteract with the hardware without having to write kernel device driversDebug devices remotely using GDB, and see how to measure the performance of the systems using powerful tools such as perk, ftrace, and valgrindFind out how to configure Linux as a real-time operating system

About the Author

Chris Simmonds is a software consultant and trainer living in southern England. He has almost two decades of experience in designing and building open-source embedded systems. He is the founder and chief consultant at 2net Ltd, which provides professional training and mentoring services in embedded Linux, Linux device drivers, and Android platform development. He has trained engineers at many of the biggest companies in the embedded world, including ARM, Qualcomm, Intel, Ericsson, and General Dynamics. He is a frequent presenter at open source and embedded conferences, including the Embedded Linux Conference and Embedded World. You can see some of his work on the Inner Penguin blog.

Table of Contents

Starting outLearning about ToolchainsAll about BootloadersPorting and Configuring the KernelBuilding a Root filesystemSelecting a Build SystemCreating a storage strategyUpdating software in the fieldInterfacing with Device DriversStarting up: the init programPower managementLearning about processes and threadsManaging MemoryDebugging with GDBProfiling and tracingReal time programming

作者简介

About the Author

Chris SimmondsChris Simmonds is a software consultant and trainer living in southern England. He has almost two decades of experience in designing and building open-source embedded systems. He is the founder and chief consultant at 2net Ltd, which provides professional training and mentoring services in embedded Linux, Linux device drivers, and Android platform development. He has trained engineers at many of the biggest companies in the embedded world, including ARM, Qualcomm, Intel, Ericsson, and General Dynamics. He is a frequent presenter at open source and embedded conferences, including the Embedded Linux Conference and Embedded World. You can see some of his work on the Inner Penguin blog.

Read more

用户评价

我一直认为，学习嵌入式 Linux 就像是在攀登一座高山，而《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》就是我登山过程中最可靠的向导和最坚实的脚手架。作者的写作风格非常具有启发性，他不仅仅是罗列技术名词，而是将每一个技术点都置于一个实际的开发场景中进行讲解。例如，在介绍信号量和互斥锁时，作者并非简单地给出API调用，而是通过一个多线程通信的例子，生动地展示了这些同步机制在解决实际问题中的作用。我尤其欣赏书中关于进程间通信（IPC）的详细介绍，从管道、消息队列到共享内存，每一种方式都配有清晰的代码示例和工作原理分析。这让我能够根据不同的应用需求，选择最合适的IPC机制。此外，书中还涉及了实时操作系统（RTOS）与 Linux 的结合，以及如何在这种混合系统中进行开发。这对于我目前正在探索的对实时性要求较高的项目来说，提供了宝贵的思路和方法。这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，它教会了我如何去思考和解决问题，而不是仅仅提供现成的答案。

这本书给我的感觉就像是打开了一扇通往嵌入式 Linux 世界的“任意门”，它不仅让我看到了这个世界的广阔，更让我明白了如何在这个世界中“行走”。作者在讲解 Linux 内核的移植和定制时，并没有止步于理论，而是提供了非常详细的步骤和注意事项。我曾尝试过自己动手进行内核移植，但屡屡受挫，而这本书中的指导，让我能够一步步地克服困难，并最终成功地将 Linux 内核移植到我的目标硬件上。我特别喜欢书中关于设备树（Device Tree）的讲解。在早期，我一直对设备树感到困惑，不知道它到底有什么用，以及如何编写。这本书用清晰的图示和实际的设备树文件示例，将设备树的概念解释得非常透彻，让我能够理解它是如何描述硬件配置，以及如何被内核所解析。这种对底层细节的深入剖析，让我对嵌入式 Linux 的理解有了质的飞跃。这本书不仅仅是提供知识，更重要的是，它教会了我如何去学习和探索，如何将书本上的知识转化为实际的开发能力。

在阅读《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》之前，我对如何构建一个可定制的嵌入式 Linux 系统感到一头雾水。这本书就像一位技艺精湛的“建筑师”，为我规划出了一条清晰的路径。作者从最基础的交叉编译工具链搭建开始，一步步地引导我完成了整个系统的构建过程。我特别喜欢书中关于 Yocto Project 的详细介绍。我之前听说过 Yocto，但一直觉得它非常复杂，难以入门。而这本书用生动易懂的方式，将 Yocto 的核心概念和工作流程呈现在我面前，并且提供了非常实用的操作指南。我按照书中的步骤，成功地构建了一个属于自己的 Yocto Linux 发行版，并且能够将其烧录到我的开发板上。这种亲手打造一个完整嵌入式 Linux 系统的经历，给我带来了前所未有的成就感。这本书不仅仅是教授技术，更是传递一种“创造”的精神，它让我能够根据自己的需求，自由地定制和构建嵌入式 Linux 系统。

《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》这本书就像是我在嵌入式 Linux 开发道路上的一位经验丰富的“老兵”，他不仅告诉我“怎么做”，更告诉我“为什么这么做”。作者在讲解系统日志和调试技术时，简直是妙语连珠。我之前总是习惯于通过简单的 `printf` 来进行调试，而这本书让我认识到了 `dmesg`、`syslog` 以及各种调试工具的强大之处。我学会了如何利用日志信息来定位和解决问题，并且能够更有效地分析系统行为。尤其令我印象深刻的是，书中对性能分析工具的介绍，比如 `strace` 和 `perf`。这些工具让我能够深入地了解程序的运行状态，找出性能瓶颈，并进行相应的优化。我尝试着使用这些工具来分析我自己的应用程序，并且确实发现了一些可以改进的地方。这种从“盲人摸象”到“拨开迷雾”的转变，让我对嵌入式 Linux 的调试和优化能力有了质的提升。这本书不仅仅是一本技术书籍，更是一本培养开发者解决问题能力的“武功秘籍”。

这本书就像我踏入嵌入式 Linux 领域的引路灯，虽然我之前对 Linux 只是略知一二，对嵌入式开发更是摸不着头脑，但从这本书的第一页开始，我就感觉自己被一股强大的知识洪流所吸引。作者并没有直接堆砌晦涩难懂的概念，而是循序渐进地构建起整个知识体系。从最基础的 Linux 命令行操作，到用户空间的程序开发，再到内核的编译和移植，每一步都讲解得非常清晰。我尤其喜欢书中关于交叉编译环境搭建的部分，这对于初学者来说常常是第一个巨大的障碍，而本书的讲解却让我感到茅塞顿开，原来搭建环境可以如此直观和有条理。书中提供的代码示例也十分实用，我尝试着在自己的开发板上编译和运行，每一次的成功都给我带来了巨大的成就感。而且，作者在讲解过程中，总会穿插一些实际应用场景的分析，这让我能够更好地理解每一个概念背后的意义，而不是死记硬背。这本书真的让我感觉，嵌入式 Linux 开发并非遥不可及，而是可以通过系统学习和实践逐步掌握的。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在我迷茫时给予指导，在我遇到困难时提供解决方案。我深信，这本书将成为我嵌入式 Linux 之旅中最宝贵的财富之一。

作为一名在嵌入式领域摸爬滚打了几年但总觉得不够深入的开发者，我一直在寻找一本能够真正提升我技能的书籍。而《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》恰恰满足了我的需求。这本书的深度和广度都令人印象深刻。作者并没有回避那些让许多开发者头疼的难题，比如驱动程序的编写、内核模块的开发，甚至是如何进行性能调试和系统分析。我特别欣赏书中关于文件系统和设备驱动程序的讲解，它让我对 Linux 系统底层是如何与硬件交互有了更清晰的认识。作者通过具体的代码示例，展示了如何编写一个简单的字符设备驱动，以及如何将其注册到内核中。这对于我之前只能调用现有驱动的状况来说，是一个巨大的飞跃。更让我欣喜的是，书中还涉及了一些高级话题，例如 Yocto Project 和 Buildroot 等构建系统的使用。我之前对这些工具一直闻名已久，但苦于没有系统性的学习资料，而这本书的出现，让我得以窥见它们的强大之处，并且能够理解它们在嵌入式 Linux 开发流程中的重要性。这本书不仅仅是技术的堆砌，更是经验的沉淀，它让我看到了通往更高级嵌入式 Linux 开发的道路。

作为一名对嵌入式系统充满好奇的初学者，《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》无疑是我最好的启蒙老师。这本书以一种非常友好的方式，将原本复杂晦涩的嵌入式 Linux 概念变得易于理解。作者在讲解 Linux 系统命令时，并没有简单地罗列命令，而是通过实际的命令行操作演示，让我直观地感受到了 Linux 的强大和灵活。我尤其喜欢书中关于文件系统管理的章节，它让我明白了 ext4、JFFS2 等不同文件系统的特点和适用场景，并且学会了如何挂载、格式化和管理它们。这对于我理解嵌入式设备的存储机制至关重要。此外，书中还穿插了一些关于嵌入式 Linux 安全性的讨论，这让我意识到在开发过程中，安全性也是一个不容忽视的重要方面。作者提供了一些基本的安全加固建议，这对于我这样的新手来说，是非常宝贵的指导。总而言之，这本书为我打开了嵌入式 Linux 的大门，让我看到了这个领域的无限可能，也为我未来的学习打下了坚实的基础。

翻开这本《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》，我顿时感觉像是进入了一个全新的世界，一个充满挑战但又引人入胜的世界。作者的写作风格非常吸引人，他并没有采用那种枯燥乏味的技术讲解方式，而是通过生动的比喻和贴近实际的例子，将复杂的嵌入式 Linux 概念一一拆解。尤其是在介绍 Linux 内核裁剪和配置时，我之前一直觉得这是一个非常神秘和困难的过程，但通过这本书的详细阐述，我才发现原来是有章可循的。作者一步步地引导读者理解不同内核模块的作用，如何根据目标硬件的需求进行选择和优化，以及如何通过修改配置文件来达到最佳的性能和资源占用。我甚至在书中找到了一些关于实时性优化的技巧，这对于我目前正在进行的一个需要高精度时间控制的项目来说，简直是雪中送炭。而且，本书并没有止步于理论知识的介绍，而是提供了大量的动手实践指导。我按照书中的步骤，成功地在我的开发板上编译了一个定制的 Linux 内核，并且能够顺利地引导它运行。这种从理论到实践的完整体验，让我对嵌入式 Linux 的理解上升到了一个新的高度。这本书就像一位睿智的向导，带领我穿越了嵌入式 Linux 开发的迷雾，让我看到了它璀璨的光芒。

我一直认为，要真正掌握一项技术，就必须深入其底层原理。《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》正是这样一本让我得以窥见嵌入式 Linux 系统“幕后”的佳作。作者在讲解系统启动流程时，从 Bootloader 到 Linux 内核的加载，再到用户空间的 init 进程，每一个环节都剖析得淋漓尽致。我甚至能够根据书中的描述，理解不同的 Bootloader（如 U-Boot）是如何工作的，以及它们在系统启动过程中扮演的角色。更令我着迷的是，书中对内存管理和进程调度的深入探讨。理解这些底层机制，对于我编写更高效、更健壮的嵌入式应用程序至关重要。我曾花费大量时间去理解 Linux 内核中的内存分配策略，而这本书用清晰的图示和代码片段，将这一切变得易于理解。此外，作者在讲解过程中，并没有忘记嵌入式开发的特点，比如资源受限的设备。书中关于如何优化内核以适应嵌入式设备的章节，对我来说尤其宝贵。它让我学会了如何在有限的资源下，发挥出 Linux 系统的最大潜力。这本书不愧“Mastering”之名，它真的让我对嵌入式 Linux 的理解达到了一个新的层次。

在阅读《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》之前，我对嵌入式 Linux 的理解仅限于表面的应用层开发，对于如何构建一个完整的嵌入式 Linux 系统，我感到非常茫然。《Mastering Embedded Linux Programming - Second Edition》彻底改变了我的认知。作者从最基础的概念入手，逐步深入到系统的构建、裁剪、配置以及最终的部署。我最喜欢的是关于根文件系统构建的部分。以前我总是使用现成的发行版，但从未真正理解根文件系统是如何构成的，以及如何根据实际需求进行定制。这本书详细讲解了 BusyBox 的使用，以及如何创建自定义的初始化脚本，这让我能够为不同的嵌入式设备量身打造最精简、最高效的根文件系统。而且，书中对网络配置和设备管理也有非常详尽的介绍。我能够通过书中的指导，理解如何在嵌入式设备上配置网络接口，以及如何使用各种工具来管理和监控系统。这种全方位的知识覆盖，让我不再感到无从下手，而是充满信心去应对各种嵌入式 Linux 开发的挑战。