基礎(chǔ)教程

進(jìn)程控制開發(fā)之：實驗內(nèi)容

通過編寫多進(jìn)程程序，使讀者熟練掌握fork()、exec()、wait()和waitpid()等函數(shù)的使用，進(jìn)一步理解在Linux中多進(jìn)程編程的步驟。

進(jìn)程控制開發(fā)之：本章小結(jié)及思考與練習(xí)

本章主要介紹進(jìn)程的控制開發(fā)，首先給出了進(jìn)程的基本概念，Linux下進(jìn)程的基本結(jié)構(gòu)、模式與類型以及Linux進(jìn)程管理。進(jìn)程是Linux中程序運行和資源管理的最小單位，對進(jìn)程的處理也是嵌入式Linux應(yīng)用編程的基礎(chǔ)，因此，讀者一定要牢牢掌握。

進(jìn)程間通信之：信號

信號是UNIX中所使用的進(jìn)程通信的一種最古老的方法。它是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式。信號可以直接進(jìn)行用戶空間進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程之間的交互，內(nèi)核進(jìn)程也可以利用它來通知用戶空間進(jìn)程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件。它可以在任何時候發(fā)給某一進(jìn)程，而無需知道該進(jìn)程的狀態(tài)。

進(jìn)程間通信之： 信號量

在多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境下，多個進(jìn)程會同時運行，并且一些進(jìn)程之間可能存在一定的關(guān)聯(lián)。多個進(jìn)程可能為了完成同一個任務(wù)會相互協(xié)作，這樣形成進(jìn)程之間的同步關(guān)系。而且在不同進(jìn)程之間，為了爭奪有限的系統(tǒng)資源（硬件或軟件資源）會進(jìn)入競爭狀態(tài)，這就是進(jìn)程之間的互斥關(guān)系。

進(jìn)程間通信之： 共享內(nèi)存

可以說，共享內(nèi)存是一種最為高效的進(jìn)程間通信方式。因為進(jìn)程可以直接讀寫內(nèi)存，不需要任何數(shù)據(jù)的復(fù)制。為了在多個進(jìn)程間交換信息，內(nèi)核專門留出了一塊內(nèi)存區(qū)。這段內(nèi)存區(qū)可以由需要訪問的進(jìn)程將其映射到自己的私有地址空間。因此，進(jìn)程就可以直接讀寫這一內(nèi)存區(qū)而不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的復(fù)制，從而大大提高了效率。

進(jìn)程間通信之：消息隊列

顧名思義，消息隊列就是一些消息的列表。用戶可以從消息隊列中添加消息和讀取消息等。從這點上看，消息隊列具有一定的FIFO特性，但是它可以實現(xiàn)消息的隨機查詢，比FIFO具有更大的優(yōu)勢。同時，這些消息又是存在于內(nèi)核中的，由“隊列ID”來標(biāo)識。

進(jìn)程間通信之：實驗內(nèi)容

通過編寫有名管道多路通信實驗，讀者可進(jìn)一步掌握管道的創(chuàng)建、讀寫等操作，同時，也復(fù)習(xí)使用select()函數(shù)實現(xiàn)管道的通信。

進(jìn)程間通信之：本章小結(jié)及思考與練習(xí)

本章詳細(xì)講解了Linux中進(jìn)程間通信的幾種機制，包括管道通信、信號通信、消息隊列、信號量以及共享內(nèi)存機制等，并且講解了進(jìn)程間通信的演進(jìn)。

多線程編程之：Linux線程概述

前面已經(jīng)提到，進(jìn)程是系統(tǒng)中程序執(zhí)行和資源分配的基本單位。每個進(jìn)程都擁有自己的數(shù)據(jù)段、代碼段和堆棧段，這就造成了進(jìn)程在進(jìn)行切換等操作時都需要有比較復(fù)雜的上下文切換等動作。為了進(jìn)一步減少處理機的空轉(zhuǎn)時間，支持多處理器以及減少上下文切換開銷，進(jìn)程在演化中出現(xiàn)了另一個概念——線程。

多線程編程之：實驗內(nèi)容——“生產(chǎn)者消費者”實驗

“生產(chǎn)者消費者”問題是一個著名的同時性編程問題的集合。通過學(xué)習(xí)經(jīng)典的“生產(chǎn)者消費者”問題的實驗，讀者可以進(jìn)一步熟悉Linux中的多線程編程，并且掌握用信號量處理線程間的同步和互斥問題。

嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程之：TCP/IP協(xié)議概述

讀者一定都聽說過著名的OSI協(xié)議參考模型，它是基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的建議發(fā)展起來的，從上到下共分為7層：應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層。這個7層的協(xié)議模型雖然規(guī)定得非常細(xì)致和完善，但在實際中卻得不到廣泛的應(yīng)用，其重要的原因之一就在于它過于復(fù)雜。

多線程編程之：本章小結(jié)及思考與練習(xí)

本章首先介紹了線程的基本概念、線程的分類和特性以及線程的發(fā)展歷程。

嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程之：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)編程

在Linux中的網(wǎng)絡(luò)編程是通過socket接口來進(jìn)行的。人們常說的socket是一種特殊的I/O接口，它也是一種文件描述符。socket是一種常用的進(jìn)程之間通信機制，通過它不僅能實現(xiàn)本地機器上的進(jìn)程之間的通信，而且通過網(wǎng)絡(luò)能夠在不同機器上的進(jìn)程之間進(jìn)行通信。

嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程之：網(wǎng)絡(luò)高級編程

在實際情況中，人們往往遇到多個客戶端連接服務(wù)器端的情況。由于之前介紹的如connet()、recv()和send()等都是阻塞性函數(shù)，如果資源沒有準(zhǔn)備好，則調(diào)用該函數(shù)的進(jìn)程將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，這樣就無法處理I/O多路復(fù)用的情況了。本節(jié)給出了兩種解決I/O多路復(fù)用的解決方法，這兩個函數(shù)都是之前學(xué)過的fcntl()和select()。

嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程之：實驗內(nèi)容——NTP協(xié)議實現(xiàn)

通過實現(xiàn)NTP協(xié)議的練習(xí)，進(jìn)一步掌握Linux網(wǎng)絡(luò)編程，并且提高協(xié)議的分析與實現(xiàn)能力，為參與完成綜合性項目打下良好的基礎(chǔ)。

嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)編程之：本章小結(jié)與思考與練習(xí)

本章首先概括地講解了OSI分層結(jié)構(gòu)以及TCP/IP協(xié)議各層的主要功能，介紹了常見的TCP/IP協(xié)議族，并且重點講解了網(wǎng)絡(luò)編程中需要用到的TCP和UDP協(xié)議，為嵌入式Linux的網(wǎng)絡(luò)編程打下良好的基礎(chǔ)。

嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)之：設(shè)備驅(qū)動概述

操作系統(tǒng)是通過各種驅(qū)動程序來駕馭硬件設(shè)備的，它為用戶屏蔽了各種各樣的設(shè)備，驅(qū)動硬件是操作系統(tǒng)最基本的功能，并且提供統(tǒng)一的操作方式。設(shè)備驅(qū)動程序是內(nèi)核的一部分，硬件驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)最基本的組成部分，在Linux內(nèi)核源程序中也占有60%以上。因此，熟悉驅(qū)動的編寫是很重要的。

嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)之：字符設(shè)備驅(qū)動編程

設(shè)備驅(qū)動程序可以使用模塊的方式動態(tài)加載到內(nèi)核中去。加載模塊的方式與以往的應(yīng)用程序開發(fā)有很大的不同。以往在開發(fā)應(yīng)用程序時都有一個main()函數(shù)作為程序的入口點，而在驅(qū)動開發(fā)時卻沒有main()函數(shù)，模塊在調(diào)用insmod命令時被加載，此時的入口點是init_module()函數(shù)，通常在該函數(shù)中完成設(shè)備的注冊。

Qt圖形編程基礎(chǔ)之：Qt/Embedded開發(fā)入門

Qt/Embedded以原始Qt為基礎(chǔ)，并做了許多出色的調(diào)整以適用于嵌入式環(huán)境。Qt/Embedded通過Qt API與Linux I/O設(shè)施直接交互，成為嵌入式Linux端口。同Qt/X11相比，Qt/Embedded很省內(nèi)存，因為它不需要一個X服務(wù)器或是Xlib庫，它在底層拋棄了X lib，采用framebuffer）作為底層圖形接口

嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)之：GPIO驅(qū)動程序?qū)嵗?/a>