嵌入式Linux系统设计与开发

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页数:306
译者:
出版时间:2008-10
价格:48.00元
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isbn号码:9787121072086
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式
  • 计算机技术
  • 程序设计
  • linux
  • Linux
  • 嵌入式Linux
  • 系统设计
  • 系统开发
  • Linux内核
  • 驱动开发
  • Bootloader
  • 交叉编译
  • 硬件平台
  • 应用开发
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具体描述

《嵌入式Linux系统设计与开发》以嵌入式Linux为主题,详细解释了嵌入式Linux的系统设计模型。通过《嵌入式Linux系统设计与开发》可以理解嵌入式Linux开发环境,为硬件平台创建Linux的板级支持包,理解Linux下的嵌入式存储,理解驱动编写和应用编写的模式,理解各种嵌入式Linux驱动,把应用程序从传统的实时操作系统移植到嵌入式Linux,在嵌入式Linux下编写实时应用程序,掌握在应用和驱动中寻找内存溢出和内存崩溃的方法,掌握剖析应用程序和内核的方法,理解uclinux的架构及其编程模型,理解嵌入式Linux的图形子系统。

《嵌入式Linux系统设计与开发》可作为高等院校相关专业学生的教材,也可供软件工程师、测试和支持组人员参考。

好的,下面是为您的图书《嵌入式Linux系统设计与开发》撰写的一份详细的、不提及原书内容的图书简介。 --- 图书名称:数字孪生:从理论到实践的工业元宇宙构建指南 图书简介: 在工业4.0和智能制造的浪潮中,数字孪生(Digital Twin)技术已不再是科幻概念,而是驱动现代工业转型升级的核心引擎。本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的蓝图,系统阐述如何构建、部署和运维一个高效、可靠的工业数字孪生系统。本书内容紧密围绕数字孪生的“模型构建、数据融合、仿真验证与决策优化”四大核心支柱展开,确保读者能够掌握从概念设计到实际落地的全流程能力。 第一部分:数字孪生的理论基石与架构设计 本部分首先为读者奠定坚实的理论基础。我们将深入探讨数字孪生的起源、演进及其在不同工业场景中的价值定位。重点解析了数字孪生与传统仿真、物联网(IoT)之间的本质区别与联系。 核心概念解析: 详细界定了数字孪生的不同粒度级别(组件级、设备级、系统级、工厂级)及其对应的建模要求。 系统架构剖析: 提出了一个层次清晰、模块化的数字孪生系统参考架构。这包括物理实体层、数据采集与传输层(侧重于OPC UA、MQTT等工业协议的应用)、孪生模型层(涵盖几何模型、行为模型、规则模型)以及应用服务层。特别强调了云边协同在数据处理和实时决策中的关键作用。 数据治理与标准: 讨论了工业数据在数字孪生中的特殊性——异构性、时序性和高价值性。介绍了工业数据模型(如IDF、VDMA标准)的引入,以及如何构建统一的数据标准和语义层,以确保不同来源的数据能够被孪生体有效理解和利用。 第二部分:高保真孪生模型的构建技术 数字孪生的精度和有效性直接取决于其模型的保真度。本部分聚焦于如何利用先进的建模技术创建精确反映物理实体行为的数字副本。 多物理场耦合建模: 探讨了如何将机械、热力学、流体力学等多个工程领域知识融入模型设计。我们将介绍基于有限元分析(FEA)、计算流体力学(CFD)的静态模型构建方法,并重点讲解如何实现这些模型的实时化和轻量化,使其适应数字孪生的动态运行环境。 基于数据的行为建模: 针对难以完全解析的复杂系统(如磨损、老化过程),本书介绍了如何结合机器学习和深度学习技术进行数据驱动的建模。包括利用时间序列分析预测设备健康状态(PHM),以及使用神经网络模型替代复杂物理方程,以实现快速的“代理模型”(Surrogate Model)构建。 三维可视化与交互: 详细讲解了如何将工程模型(如CAD/CAE数据)导入数字孪生平台,并利用游戏引擎(如Unity/Unreal Engine)实现高逼真度的可视化。内容涵盖实时渲染技术、用户界面(UI/UX)设计规范,以及如何实现AR/VR等沉浸式交互方式,使用户能够“走进”数字孪生体。 第三部分:数据融合与实时同步机制 数字孪生体的“生命力”在于与物理实体的实时连接和数据同步。本部分深入探讨了实现高可靠、低延迟数据链路的技术。 物联网(IoT)基础设施集成: 详细说明了在严苛工业环境中,如何部署传感器网络、网关设备,并利用边缘计算技术对原始数据进行预处理、清洗和初步分析,减轻云端压力。 双向数据流管理: 不仅仅是数据从物理到数字的单向流动,本书还重点阐述了数字孪生体如何基于仿真和优化结果,将控制指令、参数更新安全、可靠地回传给物理实体。讨论了时间戳同步、数据质量评估(DQA)和异常数据处理机制。 状态估计与数据驱动校准: 介绍了卡尔曼滤波(Kalman Filter)及其扩展形式在传感器数据融合中的应用,确保孪生体状态估计的准确性。同时,讲解了如何利用在线运行数据对预设的物理模型参数进行持续校准,以对抗模型漂移。 第四部分:数字孪生的应用场景与价值实现 理论和技术最终需要转化为实际的商业价值。本部分展示了数字孪生在不同工业领域的典型应用案例,并指导读者如何设计可落地的解决方案。 预测性维护与健康管理(PHM): 阐述如何利用孪生体模拟设备在不同工况下的老化过程,精确预测潜在故障点,从而优化维修计划,最大化设备运行时间。 工艺优化与虚拟调试: 重点介绍如何利用孪生系统在不影响实际生产线的情况下,对新的生产流程、机器人路径或控制逻辑进行虚拟验证和迭代优化,大幅缩短新产品导入周期。 供应链与工厂级孪生: 将视野从单个设备扩展到整个生产系统乃至供应链网络。讨论如何构建跨越物理边界的系统级孪生,用于全局资源调度、能耗管理和风险评估。 安全与合规性验证: 探讨数字孪生在模拟极端条件、评估安全裕度方面的能力,帮助企业在满足行业规范和安全标准方面提前进行验证。 本书特色: 本书的编写风格注重工程实践的严谨性与前沿技术的穿透性相结合。书中穿插了大量真实的工业案例分析、架构设计图谱以及关键算法的伪代码实现,旨在帮助工程师和管理者跨越“知道”与“做到”之间的鸿沟。无论您是系统集成商、设备制造商,还是希望推动工厂智能化转型的技术决策者,本书都将是您构建下一代工业智能系统的必备参考手册。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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阅读《嵌入式Linux系统设计与开发》的过程,对我来说,更像是一次“解密”之旅。原本我以为嵌入式Linux是一堆冰冷的技术术语和晦涩的代码,但这本书让我看到了它背后所蕴含的精妙设计和无限可能。作者在介绍Linux内核的架构时,并没有简单地列出各个子系统的功能,而是通过分析它们之间的相互关系和协作方式,让我对整个内核的运作机制有了全局的认识。特别是关于中断处理机制的讲解,让我对硬件与软件之间的交互有了更深刻的理解。书中关于文件系统的高级特性,如日志功能、写时复制等,也给我留下了深刻的印象。这些特性不仅提高了文件系统的健壮性,也为数据安全提供了保障。我还很欣赏书中关于系统调试和性能分析的部分。作者分享了许多实用的调试技巧和工具,例如GDB、Valgrind等,让我能够更有效地定位和解决问题。同时,对系统性能进行科学分析的方法,也帮助我学会了如何找出系统的瓶颈,并进行有针对性的优化。这本书不仅仅是关于技术,更是一种解决问题的方法论,它教会我如何去拆解复杂的问题,然后逐个击破。

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这本书给了我一种“拨云见日”的感觉。在学习嵌入式Linux的过程中,我常常会遇到一些困惑,不知道问题的根源在哪里。但是,通过阅读这本书,我能够找到答案。例如,在处理设备驱动的调试问题时,书中提供的调试方法和技巧,让我能够快速定位问题,节省了大量的时间。我也很喜欢书中关于Linux内核调试的章节,它详细介绍了各种调试工具和技术,例如kdump、strace等,让我能够深入到内核层面去分析问题。书中对于嵌入式Linux系统日志的分析和管理,也给我留下了深刻的印象,让我能够更好地监控和维护系统的运行状态。

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读完《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书,我感觉自己像是获得了一套“工具箱”。书中提供了丰富的代码示例、配置脚本和开发工具,让我能够快速地将理论知识转化为实际应用。我特别喜欢书中关于嵌入式Linux系统性能调优的章节,它提供了许多行之有效的调优方法,例如进程优先级调整、I/O优化、网络参数配置等,让我能够显著提升系统的运行效率。我也很欣赏书中关于嵌入式Linux系统可靠性和稳定性的讨论,它提供了许多关于如何设计和开发高可靠性系统的指导,让我能够更好地应对嵌入式系统在实际应用中可能遇到的各种挑战。

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对于这本书,我最大的感受是它的“实战性”非常强。我之前也零散地看过一些嵌入式Linux相关的资料,但总是感觉停留在理论层面,无法真正动手。而《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书,恰恰弥补了这一遗憾。书中提供了大量的项目实战案例,从最简单的LED闪烁程序,到复杂的网络通信模块,每一个案例都配有详细的硬件平台介绍、源代码和编译烧写步骤。我跟着书中的指导,成功地将一个简单的Web服务器移植到了我的开发板上,这让我对嵌入式Linux的网络编程有了直观的认识。书中关于驱动程序开发的章节更是让我受益匪浅。作者详细讲解了Linux内核的驱动模型,包括字符设备、块设备和网络设备驱动的编写流程,并且提供了许多经典的驱动程序实例,例如GPIO、SPI、I2C等。我通过学习这些章节,自己动手编写了一个简单的字符设备驱动,实现了与用户空间程序的交互,这让我对Linux内核的深入了解迈进了一大步。书中关于嵌入式Linux的性能优化和功耗管理的部分也给了我很多启发。在嵌入式设备开发中,性能和功耗往往是关键的考量因素,作者在这方面提供了许多行之有效的优化技巧,例如内核裁剪、服务精简、电源管理策略等,让我能够更好地应对实际项目中的挑战。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一位经验丰富的导师,它用最务实的态度,教会我如何在真实的项目中运用嵌入式Linux技术。

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要说《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书给我最大的触动,莫过于它让我体会到了“化繁为简”的智慧。许多关于嵌入式Linux的教程,往往会上来就抛出大量晦涩难懂的概念,让人望而生畏。但这本书,就像一位技艺精湛的魔术师,将那些复杂的概念层层剥离,露出其最本质的逻辑。例如,在讲解内核态和用户态的概念时,作者并没有使用枯燥的术语,而是通过一个简单的“用户请求服务”的比喻,让我瞬间领悟了它们之间的界限和交互方式。书中对进程管理和线程模型的部分,也做到了深入浅出。通过分析Linux的调度算法,我理解了为什么在多任务环境下,系统能够平滑地运行,并且如何通过调整优先级来优化特定应用的性能。我也非常喜欢书中关于内存管理的部分,特别是对虚拟内存和物理内存的解释,让我对嵌入式系统中内存的分配和回收有了更清晰的认识。它还详细介绍了各种内存管理策略,以及如何通过优化内存使用来提升系统性能。而书中关于网络协议栈的讲解,更是将TCP/IP协议的复杂性变得触手可及。从Socket编程到网络应用开发,一步步引导我构建起自己的网络通信能力。

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《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书,对我来说,是一次“观念的重塑”。我之前一直认为嵌入式Linux是非常高深莫测的技术,只有经验丰富的工程师才能掌握。但是,这本书用它清晰的逻辑和丰富的示例,打破了我的这种固有观念。让我明白了,只要有正确的学习方法和坚持不懈的努力,任何人都可以掌握这项技术。书中关于嵌入式Linux系统镜像的制作过程,从构建根文件系统到打包成可烧写镜像,都提供了一套完整的流程,这让我能够独立地完成系统的部署。我也很欣赏书中关于应用程序开发的章节,它不仅讲解了Linux下常用的开发工具和库,还提供了许多实用的编程技巧,让我能够快速地开发出高性能的嵌入式应用程序。

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我对《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书的评价,可以用“言传身教”来概括。它不仅仅是纸上的文字,更是作者多年实践经验的浓缩。书中对于系统启动流程的详细解析,从BIOS/UEFI到bootloader,再到内核的加载和初始化,每一个环节都经过了细致的描述,并配以大量的图示,让我仿佛身临其境。我特别喜欢书中关于内核模块的讲解,它让我理解了Linux内核是如何通过动态加载和卸载模块来实现功能的扩展的,这对于嵌入式系统来说,尤其重要,可以极大地节省系统资源。书中对各种常用系统服务的介绍,如syslog、inetd等,也让我了解了嵌入式Linux系统的基础服务是如何配置和管理的。让我感到欣慰的是,书中关于嵌入式Linux系统安全的部分也给予了足够的关注。从用户权限管理到网络安全配置,都进行了详细的介绍,这让我认识到,在嵌入式系统开发中,安全性同样不容忽视。

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读完《嵌入式Linux系统设计与开发》这本书,我感觉自己像是踏上了一段从门外汉到熟练工的奇妙旅程。初次翻开它,我其实是带着一丝忐忑的,毕竟嵌入式Linux这个概念对我来说,就像一个深不可测的黑盒子。但作者以一种极其耐心且循序渐进的方式,一步步地引导我深入其中。开篇就点明了嵌入式Linux的独特魅力和广泛应用,从工业自动化到智能家居,从汽车电子到医疗设备,处处可见它的身影,这立刻激起了我学习的兴趣。接着,书中详细阐述了嵌入式Linux与桌面Linux的不同之处,从硬件的受限性、实时性要求到操作系统的精简设计,都给出了清晰的解释。让我印象深刻的是,作者并没有直接抛出复杂的概念,而是从最基础的“交叉编译”讲起,一点点剖析了如何在一个宿主Linux环境下,为目标嵌入式设备构建一套完整的开发工具链。这一过程虽然枯燥,但书中大量的代码示例和图示,使得整个过程变得易于理解。特别是关于bootloader的部分,从U-Boot的基本原理到移植过程,都做了非常详尽的讲解,配合着实际操作指南,让我切实感受到了从硬件启动到操作系统加载的完整流程。我对书中对根文件系统的构建尤为满意,它深入浅出地介绍了JFFS2、YAFFS2等不同文件系统的特点和适用场景,并且给出了详细的构建步骤,让我能够根据实际需求定制出高效且精简的根文件系统,这对于资源受限的嵌入式设备来说至关重要。

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这本书在我漫长的嵌入式Linux学习道路上,无疑扮演了“路标”的角色。在遇到它之前,我总是觉得自己像是置身于一片迷雾之中,不知道该往哪里走,也不知道该学习什么。它就像一束强光,照亮了我前行的方向。开篇就对嵌入式Linux的生态系统做了宏观的梳理,从Linux内核本身,到各种开源的工具链、库和应用软件,都有一个清晰的介绍。这让我不再感到茫然,而是能够有条理地规划自己的学习路径。让我尤其欣赏的是,书中并没有止步于介绍“是什么”,而是深入探讨了“为什么”。比如,在讲解Linux内核的编译和配置时,作者并没有简单地罗列配置选项,而是解释了每个选项背后的含义以及对系统性能的影响,这让我能够根据自己的项目需求,做出更明智的配置选择。书中对各种文件系统的详细比较分析,也让我对嵌入式Linux的存储管理有了更深刻的理解。从早期的Romfs到后来的JFFS2、UBIFS,每种文件系统都有其优缺点和适用场景,作者通过生动的例子,将这些抽象的概念具象化,让我能够清晰地分辨它们的差异。我也很喜欢书中关于嵌入式Linux系统移植的部分,特别是针对不同硬件平台的移植经验分享,这些宝贵的经验对于初学者来说,简直是无价之宝。它让我知道,在实际移植过程中,可能会遇到哪些坑,又该如何去规避。

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这本书给我的最大感受是“由浅入深,循序渐进”。我并非科班出身,在接触这本书之前,对嵌入式Linux知之甚少。但作者从最基础的概念讲起,比如ARM架构的原理,操作系统的基本职能,然后逐渐深入到Linux内核的细节。我记得书中关于设备树(Device Tree)的讲解,它以一种非常直观的方式,让我理解了硬件的抽象化和配置的灵活性。这对于我这样需要处理各种不同硬件平台的开发者来说,简直是福音。书中对Linux内核驱动模型的设计理念,也进行了深入的剖析,让我明白了为什么Linux内核的驱动程序能够做到如此模块化和可复用。我也非常喜欢书中关于实时性分析和调度策略的讨论。在很多嵌入式应用中,实时性是至关重要的,作者提供了多种方法来评估和优化系统的实时性能,让我不再对“实时”感到模糊。

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