前言
第1章Linux嵌入式繫統入門
1.1小白也要懂——嵌入式繫統的應用和發展
1.2嵌入式繫統與嵌入式操作繫統
1.2.1什麼是嵌入式繫統
1.2.2什麼是嵌入式操作繫統
1.3嵌入式繫統的分類與特點
1.3.1嵌入式繫統的分類
1.3.2嵌入式繫統的特點
1.4嵌入式操作繫統架構
1.5Linux繫統版本
1.5.1Linux繫統分類
1.5.2Ubuntu操作繫統的版本
1.6【案例實戰】Linux繫統環境搭建
1.6.1虛擬機安裝Ubuntu操作繫統
1.6.2樹莓派安裝Ubuntu操作繫統
1.7要點鞏固
1.8技術大牛訪談——嵌入式繫統的一般開發流程

第2章Linux操作繫統基礎知識
2.1小白也要懂——操作繫統的功能
2.2Linux操作繫統基本命令
2.2.1Linux操作繫統權限管理
2.2.2Linux常用基本命令
2.3Linux操作繫統下的vi和vim編輯器
2.3.1vi的基本操作
2.3.2vim的基本操作
2.4鏈接文件
2.5跨平臺的文件傳輸協議
2.5.1什麼是FTP
2.5.2虛擬機Linux繫統啟用FTP服務
2.6【案例實戰】Hello World!兩種編程方式
2.7要點鞏固
2.8技術大牛訪談——Linux操作繫統架構

第3章Linux嵌入式繫統下編程
3.1小白也要懂——C語言的發展過程
3.2Linux繫統下C語言的編程基礎
3.2.1記住標識符
3.2.2C語言中的數據
3.2.3運算符和表達式
3.2.4C語言的三種基本結構
3.3Linux繫統下C語言的進階編程
3.3.1C語言的數組
3.3.2C語言的指針
3.3.3C語言的函數
3.3.4C語言的構造數據類型
3.4Linux繫統下C語言的高階編程
3.4.1C語言的文件操作
3.4.2C語言的隊列操作
3.4.3C語言的鏈表操作
3.4.4C語言的排序算法
3.5【案例實戰】學生成績信息管理繫統
3.6要點鞏固
3.7技術大牛訪談——GNU C和標準C的差異

第4章Linux嵌入式硬件繫統
4.1小白也要懂——微處理器字節序列存儲的大小端模式
4.2嵌入式微處理器的繫統架構
4.2.1馮·諾依曼計算機繫統
4.2.2指令繫統
4.2.3微處理器的內核架構
4.3嵌入式硬件繫統的基本組成部分
4.3.1時鐘繫統
4.3.2中斷繫統
4.3.3總線
4.3.4存儲繫統
4.3.5嵌入式微處理器片上外部設備
4.4【案例實戰】微處理器的兩種編程方式
4.4.1微處理器裸機繫統的GPIO操作
4.4.2微處理器移植Linux繫統的GPIO操作
4.5要點鞏固
4.6技術大牛訪談——嵌入式繫統微處理器選型方案

第5章Linux嵌入繫統之交叉編譯
5.1小白也要懂——gcc編譯器的工作流程
5.2Linux下gcc編譯器的使用方法
5.3gdb調試工具的使用方法
5.4什麼是交叉編譯
5.5構建交叉編譯工具鏈
5.6【案例實戰】交叉編譯工具鏈的下載與安裝
5.7要點鞏固
5.8技術大牛訪談——編譯器和解釋器的區別

第6章Makefile的基礎知識
6.1小白也要懂——make命令的執行過程
6.2Makefile語法基礎
6.3Makefile一般書寫格式
6.4Makefile變量的引用與賦值
6.5Makefile模式規則與自動變量
6.6Makefile偽目標
6.7Makefile條件判斷
6.8【案例實戰】編寫自己的Makefile文件
6.9要點鞏固
6.10技術大牛訪談——Makefile 函數的使用

第7章Linux嵌入繫統之U-boot
7.1小白也要懂——Bootloader與U-boot的區別
7.2U-boot概述
7.2.1選擇正確的U-boot版本
7.2.2查看U-boot目錄結構
7.3關於 U-boot的源代碼編譯與GUI界面
7.3.1編譯 U-boot
7.3.2U-boot的GUI界面
7.4U-boot的Makefile代碼分析
7.5U-boot啟動流程
7.5.1U-boot啟動階段1
7.5.2U-boot啟動階段2
7.6【案例實戰】IMX6ULL開發板移植U-boot
7.7要點鞏固
7.8技術大牛訪談——U-boot在實際項目中的作用

第8章Linux嵌入式繫統之內核
8.1小白也要懂——關於Linux體繫結構和內核結構
8.2Linux內核的子繫統
8.2.1虛擬文件繫統
8.2.2進程管理子繫統
8.2.3進程通信子繫統
8.2.4內存管理子繫統
8.2.5設備驅動子繫統
8.3Linux內核的配置和編譯
8.3.1選擇正確的Linux內核
8.3.2編譯Linux內核
8.3.3查看Linux內核的目錄結構
8.3.4Linux內核的GUI界面
8.3.5Linux內核的鏡像與Makefile
8.4Linux內核的啟動過程
8.5【案例實戰】IMX6ULL移植Linux內核
8.6要點鞏固
8.7技術大牛訪談——淺析init進程

第9章構建嵌入式Linux根文件繫統
9.1小白也要懂——Linux繫統中的文件繫統
9.2根文件繫統概述
9.3Busybox安裝與編譯過程
9.3.1Busybox簡介
9.3.2Busybox的安裝與配置
9.3.3Busybox的編譯
9.4構建根文件繫統
9.4.1需要的庫文件
9.4.2添加其他的文件操作
9.4.3優化根文件繫統
9.5【案例實戰】根文件繫統的移植測試
9.6要點鞏固
9.7技術大牛訪談——其他根文件繫統的構建工具

第10章Linux嵌入式繫統之設備驅動
10.1小白也要懂——設備驅動分類
10.2字符設備驅動的理論基礎
10.2.1字符設備驅動的一般流程
10.2.2設備號
10.3編寫字符設備驅動程序
10.3.1舊版本字符設備驅動程序
10.3.2新版本字符設備驅動程序
10.3.3字符設備驅動程序的通用操作
10.4【案例實戰】字符設備驅動的移植測試
10.5要點鞏固
10.6技術大牛訪談——塊設備驅動概述

第11章Linux嵌入式繫統之設備樹
11.1小白也要懂——設備樹的基礎知識
11.2設備樹的基礎語法
11.2.1設備樹節點
11.2

2012年剛接觸單片機時，我對其愛不釋手，學習3個月後就自己動手畫PCB板、選擇51單片機、編程、選購4驅車架，一氣呵成做出了自己設計的遙控車。時至今日再看人生中的輛DIY小車，除了自豪以外也有些許失落。失落原因無非在於自己對嵌入式繫統了解得不夠透徹，特別是學習了Linux繫統以後。計算機繫統是龐大的，盡管自己對物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層以及應用層都有所了解，但是在社會分工越來越明確的大背景下，要想在某個領域或者層次有所建樹，就需要選擇一個點來深耕。我選擇的這個點就是嵌入式Linux繫統開發。嵌入式繫統一旦移植了操作繫統，就能夠同時處理多個任務，以及復雜的狀態切換並可以進行音視頻處理。現在計算機分層思想非常清晰明了，以一個物聯網繫統為例，底層物理層和數據鏈路層集成在板卡端，網絡層多用面向可靠連接的TCP，傳輸層采用Socket套接字，應用層采用C/S、B/S以及P/S架構。因此也產生了許多應用工程師。這些應用工程師也許都會隨著計算機的發展逐漸被淘汰。這也是為什麼大部分IT工程師被稱為“碼農”和“攻城獅”的原因。但我認為在計算機行業不會被淘汰的有兩種人，一種是愛學習的人，另一種是懂操作繫統的人。
本書在章節安排上本著由易到難、深入淺出的原則，具體內容安排如下。
第1~3章主要介紹一些Linux嵌入式開發的基礎知識點。第1章介紹了Linux嵌入式繫統的應用和發展、分類和特點、繫統架構以及繫統環境的搭建等；第2章介紹了Linux操作繫統的功能、基本命令、vi和vim編輯器的應用、文件鏈接以及編程方式等；第3章介紹了Linux嵌入式繫統下的C語言編程。
第4、5章分別從硬件和軟件的角度分析嵌入式Linux學習的相關工具。第4章對Linux嵌入式的硬件繫統進行了詳細介紹，包括微處理器字節序列存儲的大小端模式、微處理器的繫統架構、硬件繫統的基本組成部分以及微處理器的兩種編程方式等；第5章介紹了Linux嵌入式繫統下交叉編譯的相關知識，涉及gcc編譯器的工作流程和使用方法、gdb調試工具的使用方法以及構建交叉編譯工具鏈等內容。
第6~9章是本書的重點，在語言安排上也盡可能通俗簡明，使初學者更容易理解，同時也能讓“老師傅”產生共鳴。第6章講解了Makefile的相關知識，包括Makefile的執行過程、語法基礎、一般書寫格式、變量的引用與賦值、模式規則與自動變量、條件判斷以及如何編寫自己的Makefile文件等；第7章重點講解移植Uboot的過程，涉及Bootloader與Uboot的區別、Uboot的版本選擇、Uboot的目錄結構、Uboot的源代碼編譯與GUI、Uboot的Makefile代碼分析以及實操應用等；第8章主要對Linux的內核進行介紹，涉及Linux體繫與內核結構、Linux內核的子繫統、Linux內核的配置與編譯、Linux內核的啟動過程以及Linux內核的實操應用等；第9章對嵌入式Linux根文件繫統進行介紹，涉及根文件繫統的作用、根文件繫統目錄結構、Busybox安裝與編譯過程、根文件繫統的構建以及根文件繫統的移植測試等。
第10~12章介紹了Linux的驅動開發，是本書的難點內容，這部分也是嵌入式Linux 繫統工程師必須要掌握的內容。這部分內容會涉及很多案例，驅動開發就像我們開始學習C語言一樣，一定要多練習、多實踐。為了激發讀者開發Linux嵌入式繫統的興趣，特別引入了嵌入式Linux 圖形編程和網絡編程知識。第10章介紹了Linux嵌入式繫統的設備驅動，涉及設備驅動的分類、字符設備驅動的理論基礎、字符設備驅動程序的編寫以及字符設備驅動的移植測試等；第11章介紹了Linux嵌入式繫統的設備樹，涉及設備樹的基礎知識、基礎語法、基於設備樹的pinctrl和gpio子繫統、基於設備樹的platform設備驅動以及基於設備樹的platform設備驅動移植等；第12章介紹了Linux嵌入式繫統的驅動技術，涉及Linux繫統下驅動程序框架概述、異常處理、並發與競爭、阻塞和非阻塞IO以及按鍵中斷實驗的具體實操應用等。
第13~16章結合了當下的物聯網以及車聯網等熱門技術領域知識，完成了4個綜合項目案例。第13章為自動控制繫統應用實例，涉及自動澆灌繫統的功能設計、硬件設計與實現、軟件設計與實現以及繫統的聯合調試等；第14章為物聯網應用實例，涉及智能快遞櫃繫統的功能設計、硬件設計與實現、軟件設計與實現以及繫統的聯合調試等；第15章為車聯網應用實例，涉及車身控制繫統的功能設計、硬件設計與實現、軟件設計與實現以及繫統的聯合調試等；第16章為人工智能應用實例，涉及語音識別控制繫統的功能設計、硬件設計與實現、軟件設計與實現以及繫統的聯合調試等。
本書具有以下特色。
 保留了傳統的多進程、多線程、GUI、交叉編譯等經典知識，增加了近兩年應用較多的Uboot、內核以及文件繫統移植等新知識。
 讀者對像為硬件工程師、單片機工程師以及嵌入式軟件工程師，同時，為適應創客文化的新背景，在特定的章節設置了通過樹莓派運行嵌入式Linux的項目內容，拓展讀者群。
 每一個章節都專門設置了“小白也要懂”和“技術大牛訪談”兩個特色板塊，並且結合案例實戰、要點鞏固以及綜合項目實例，多角度、多維度地給讀者呈現Linux嵌入式繫統開發的過程。
 配備視頻操作，提供全部源代碼，代碼可移植、可重復利用、可二次開發。
 迎合當下熱門的自動控制、物聯網、車聯網以及人工智能等方向，設置多個項目實例，繫統講解相關項目的開發流程和細節。
本書可作為各大專業院校電子、通信、計算機、自動化等專業的“嵌入式Linux 繫統開發”課程教材，也可作為嵌入式開發人員的參考用書，適用讀者如下。
 Linux嵌入式開發初學者。
 需要繫統學習Linux嵌入式的開發人員。
 Linux嵌入式從業人員。
 Linux嵌入式開發愛好者。
 大中專院校相關專業學生。
 相關培訓機構學習Linux嵌入式開發的學員。
由於作者水平有限，書中疏漏之處在所難免，望廣大專家和讀者提出寶貴意見。