嵌入式Linux_開(kāi)發(fā).doc

內(nèi)容目錄課程主要內(nèi)容9概念和基本工具:9硬件結(jié)構(gòu)及原理講解9linux部分9綜合試驗(yàn)10使用教材10硬件環(huán)境10第 1章 嵌入式系統(tǒng)概論111. 嵌入式系統(tǒng)概述111.1什么是嵌入式系統(tǒng)111.2嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)111.3嵌入式系統(tǒng)與pc的不同111.4嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域121.5嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品121.6嵌入式系統(tǒng)的歷史121.7巨大的市場(chǎng)131.8創(chuàng)新的機(jī)遇132. 嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí)132.1嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)132.2嵌入式系統(tǒng)的硬件基本結(jié)構(gòu)142.3嵌入式處理器142.4嵌入式操作系統(tǒng)173. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及方法181. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則182. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程193. 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法214. 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式225. 嵌入式系統(tǒng)的測(cè)試23第 2 章 linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介232.1 linux的發(fā)展232.1.1 什么是linux232.1.2 linux的歷史232.2 linux的版本232.2.1 國(guó)外主要發(fā)行版本242.2.2 國(guó)內(nèi)主要發(fā)行版本242.3 linux的特性和功能242.3.1 linux的特性242.3.2 linux的功能242.4 linux的常用軟件242.4.1 基本命令和工具242.4.2 辦公軟件252.4.3 程序設(shè)計(jì)252.4.4 網(wǎng)絡(luò)軟件252.4.5 x window252.4.6 多媒體軟件252.4.7 其他軟件252.5 linux的內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)252.6 linux的現(xiàn)狀及前景27第 3 章 linux的安裝與配置273.1 安裝前的準(zhǔn)備工作273.1.1 確定系統(tǒng)環(huán)境283.1.2 選擇安裝方法283.1.3 準(zhǔn)備工作的步驟283.2 安 裝 linux283.3 安裝后的系統(tǒng)配置303.3.1 設(shè)置代理303.3.2 配置工具30rpm 有基本操作模式31第 4 章 linux使用基礎(chǔ)314.1 linux常用命令314.1.1 進(jìn)入與退出命令314.1.2 系統(tǒng)詢問(wèn)命令324.1.3 文件操作命令324.1.4 目錄操作命令334.1.5 口令、權(quán)限命令344.1.6 文件壓縮與聯(lián)機(jī)幫助命令354.2 shell程序設(shè)計(jì)364.2.1 shell概述36第 5章 設(shè)備管理381 設(shè)備管理概述381.1 i/o設(shè)備的類型381.2 設(shè)備管理的任務(wù)和功能381.3 設(shè)備控制器391.4 i/o通道391.6 設(shè)備驅(qū)動(dòng)402 i/o控制方式412.1 程序i/o方式412.2 中斷驅(qū)動(dòng)i/o控制方式452.3 dma控制方式463 設(shè) 備 分 配474 linux中的設(shè)備管理47第 6 章 linux 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用486.1 linux的網(wǎng)絡(luò)功能486.2 基本網(wǎng)絡(luò)操作命令496.2.1 ping命令496.2.2 telnet命令496.2.3 ftp命令496.2.4 netstat命令496.3 網(wǎng)絡(luò)資源共享506.3.1 linux/unix系統(tǒng)之間文件共享nfs506.3.2 linux/windows系統(tǒng)之間文件共享samba506.4.3 ftp服務(wù)器51第 8 章linux編程基礎(chǔ)511.概述511.1 linux 編程512. vi 的使用523. 使用gnu cc 開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序543.1 使用gnu cc543.2 gcc的版本信息553.3 gcc 的使用553.4 使用優(yōu)化選項(xiàng)56 3.5 使用調(diào)試和剖析選項(xiàng)564. 使用gnu make編輯makefile564.1 準(zhǔn)備工作564.2 makefile 文件的基本結(jié)構(gòu)574.3 makefile中的變量584.4 makefile 的隱含規(guī)則605 調(diào)試工具gdb615.1 gdb調(diào)試器簡(jiǎn)介615.2 gdb 命令的基本使用和應(yīng)用62v 1gdb基本命令62linux系統(tǒng)調(diào)用與文件i/o631、linux系統(tǒng)調(diào)用與文件i/o631.1、linux系統(tǒng)調(diào)用632.1、用戶程序接口(api)632.2 文件描述符642.3 open函數(shù)642.4 creat函數(shù)652.5 close函數(shù)652.6 lseek函數(shù)652.7 read函數(shù)662.8 write函數(shù)662.9 fcntl函數(shù)682.91 fcntl函數(shù)682.9.2 用fcntl給文件加鎖692.9.3 fcntl函數(shù)格式692.9.4 f l o c k結(jié)構(gòu)說(shuō)明:692.10 ioctl函數(shù)693、select 實(shí)現(xiàn)i/o復(fù)用703.1 i/o處理的五種模型703.2 select函數(shù)70第 7 章 進(jìn)程管理727.1 進(jìn)程的基本概念727.1.1 程序的順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行727.1.2 進(jìn)程的定義和特征727.1.3 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換737.1.4 進(jìn)程的結(jié)構(gòu)732 進(jìn)程控制773 進(jìn)程互斥和同步784 進(jìn)程通信815 進(jìn)程調(diào)度826 死鎖847 線程858 linux中的進(jìn)程管理86第 9 章 linux進(jìn)程控制881、程序和進(jìn)程881.1 程序881.2 進(jìn)程和進(jìn)程id881.3 linux下的進(jìn)程結(jié)構(gòu)891.3 init進(jìn)程891.4 獲取進(jìn)程標(biāo)識(shí)891.5 fork函數(shù)891.6 進(jìn)程創(chuàng)建891.7 vfork函數(shù)911.8 exec函數(shù)911.9 exit和_exit931.10 wait和waitpid函數(shù)962. 守護(hù)進(jìn)程982.1 概述982.2 守護(hù)進(jìn)程特征982.3 守護(hù)進(jìn)程編程規(guī)則(5步)983. 守護(hù)進(jìn)程的出錯(cuò)處理1003.1 syslog函數(shù)說(shuō)明100第 10 章linux進(jìn)程間通信1031. 進(jìn)程間通信概述1032. 管道通信1042.1 管道創(chuàng)建與關(guān)閉1042.2 管道讀寫1052.3 管道讀寫注意事項(xiàng)1072.4 標(biāo)準(zhǔn)流管道1072.5 命名管道(fifo)1082.5.1 基本概念1082.5.2 命名管道創(chuàng)建與操作1093. 信號(hào)1113.1 信號(hào)概述1113.2 信號(hào)發(fā)送與捕捉1133.3 信號(hào)的處理1153.3.1 signal()1163.3.2 信號(hào)集函數(shù)組1 創(chuàng)建函數(shù)集1 登記信號(hào)集1 檢測(cè)信號(hào)集1204. 共享內(nèi)存1215. 消息隊(duì)列124linux多線程編程126linux下線程概述126linux線程實(shí)現(xiàn)1272.1 線程創(chuàng)建與退出1272.2 修改線程屬性1292.3 mutex互斥鎖線程控制1322.4 信號(hào)量線程控制135linux網(wǎng)絡(luò)編程140tcp/ip協(xié)議概述1401.1 osi參考模型與tcp/ip參考模型1401.2 tcp/ip協(xié)議族1411.2.1 網(wǎng)絡(luò)層1411.2.2 傳輸層協(xié)議1411.2.3 應(yīng)用程序部分1421.3 internet 協(xié)議(ip)1501.3.1 ip功能1501.3.2 ip 地址1501.4 傳輸控制協(xié)議(tcp)1521.5 用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議1531.6 tcp/ip 協(xié)議分組服務(wù)153網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)1542.1 socket概述1542.2 套接字地址結(jié)構(gòu)1552.3 字節(jié)序列轉(zhuǎn)換1552.4 地址格式轉(zhuǎn)換1552.5基本套接字調(diào)用155網(wǎng)絡(luò)高級(jí)編程158linux串口應(yīng)用開(kāi)發(fā)1631. 串口概述1632. 串口設(shè)置1632.1串口配置流程1753. 串口使用詳解1763.1 打開(kāi)串口1763.2 讀寫串口176三星44b0開(kāi)發(fā)板的啟動(dòng)與arm集成開(kāi)發(fā)環(huán)境ads的配置使用以及生成bootloader鏡像文件179配置ads180axd debugger配置 180configure target180配置回環(huán)地址183configure interface184codewarrior for arm developer suite配置184target settings184arm linker185output185options186arm fromelf187刪除目標(biāo)文件187運(yùn)行debug187tftp程序傳遞linux上位機(jī)文件到三星44b0開(kāi)發(fā)板189第二章 arm技術(shù)概述1892.1 arm體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史和技術(shù)特征1902.1.1 arm發(fā)展的歷程1902.1.2 arm體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征1902.2 arm體系結(jié)構(gòu)不同版本的發(fā)展概述1912.2.1 arm體系結(jié)構(gòu)的基本版本 1912.2.2 arm體系結(jié)構(gòu)的演變 1922.2.3 arm體系結(jié)構(gòu)的命名規(guī)則1932.3 thumb技術(shù)介紹1932.3.1thumb的技術(shù)概述 1932.3.2thumb的技術(shù)實(shí)現(xiàn) 1932.3.3thumb技術(shù)的特點(diǎn) 1932.4 arm處理器工作狀態(tài)1932.5 arm處理器工作模式1942.6 arm寄存器組成1962.6.1arm寄存器組成概述 1962.6.3thumb狀態(tài)下的寄存器組織1972.7 arm異常中斷1982.8 arm組織結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介2002.8.1三級(jí)流水線arm的組織 2002.8.2五級(jí)流水線arm的組織2012)arm 3級(jí)流水線下pc的行為 2012.9 arm存儲(chǔ)器接口及存儲(chǔ)器層次2012.9.1 arm存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型和存儲(chǔ)格式 2012.9.2 arm的存儲(chǔ)器層次簡(jiǎn)介 2022.9.3 arm存儲(chǔ)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2022.10 arm協(xié)處理器2022.11 arm片上總線amba2032.12 arm的調(diào)試結(jié)構(gòu)2032.13 arm核綜述2032.14 基于arm 核的芯片選擇2032.13.1 arm7系列核介紹2032.13.2 arm9系列核介紹 2062.13.3 arm10系列核 2072.13.4 strongarm和xscale系列核 2072.13.5 securcore系列核 208第三章 arm指令集2093.1 arm指令集概述2093.1.1 指令集編碼2093.1.2 條件執(zhí)行 2093.1.3 指令分類及指令格式 2093.2 arm尋址方式2103.2.1 立即尋址2103.2.2 寄存器尋址2103.2.3 寄存器間接尋址2113.2.4 基址加偏址尋址 2113.2.5 堆棧尋址 2123.2.6 塊拷貝尋址 2123.2.7 相對(duì)尋址 2123.3 arm指令詳細(xì)介紹2133.3.1 數(shù)據(jù)處理指令2133.3.2 load/store指令2143.3.3 程序狀態(tài)寄存器與通用寄存器之間的傳送指令2153.3.4 轉(zhuǎn)移指令2153.3.5 異常中斷指令2163.3.6 協(xié)處理器指令216第四章 thumb 指令集2174.1 thumb 指令集概述2174.1.1 thumb指令集編碼2174.1.2 thumb狀態(tài)切換 2174.1.3 編程模型2174.1.4 thumb指令集特性2184.2.1 數(shù)據(jù)處理指令；2194.2.2 轉(zhuǎn)移指令； 2194.2.3 load/store指令； 2204.2.4異常中斷指令。 220第五章基于arm的嵌入式程序設(shè)計(jì)2215.1 arm匯編語(yǔ)言的偽操作、宏指令與偽指令2215.1.1 兩種常見(jiàn)的arm編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境2215.1.2 ads編譯環(huán)境下的偽操作和宏指令2215.1.3 gnu編譯環(huán)境下的偽操作和宏指令2215.1.3 gnu編譯環(huán)境下的偽操作和宏指令2215.1.4 arm匯編語(yǔ)言的偽指令2215.2 arm匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)2215.2.1 arm匯編中的文件格式2215.2.2 arm匯編語(yǔ)言語(yǔ)句格式2225.2.3 arm匯編語(yǔ)言編程的重點(diǎn)2225.2.4 arm匯編程序?qū)嵗?245.3 嵌入式c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2245.3.1 c語(yǔ)言預(yù)處理偽指令在嵌入式程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用2245.3.2 嵌入式程序設(shè)計(jì)中的函數(shù)及函數(shù)庫(kù)2255.3.3 嵌入式程序設(shè)計(jì)中常用的c語(yǔ)言語(yǔ)句2255.3.4 嵌入式程序設(shè)計(jì)中c語(yǔ)言的變量、數(shù) 組、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合2265.4 嵌入式c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例2275.4.1 嵌入式c語(yǔ)言程序編寫的簡(jiǎn)單構(gòu)架2275.4.2 flash測(cè)試代碼介紹2285.5 嵌入式c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)技巧2285.5.1 變量定義2285.5.2 參數(shù)傳遞 2285.5.3 循環(huán)條件 2285.6 c與匯編語(yǔ)言混合編程2285.6.1 atpcs介紹2285.6.2 內(nèi)嵌匯編2295.6.3 c和arm匯編程序間相互調(diào)用230第六章 ads集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用2316.1 裸機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境2316.2 ads1.2開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹2326.2.1 命令行開(kāi)發(fā)工具2326.2.2 arm運(yùn)行時(shí)庫(kù)2336.3.2 操作過(guò)程及實(shí)例2356.4 axd調(diào)試工具236嵌入式linux系統(tǒng)中常用的文件系統(tǒng)236boa移植實(shí)驗(yàn)239madplay移植實(shí)驗(yàn)241嵌入式用戶圖形界面編程242嵌入式圖形系統(tǒng)簡(jiǎn)介2421.1 qt/embedded2421.2 microwindows2431.3 minigui 2441.2 qte和qtopia開(kāi)發(fā)模型2441.2.1 qte與qt/x11比較2441.2.2 qtopia介紹2451.2.3 qt/embedded開(kāi)發(fā)模型2451.2.4 qt/embedded信號(hào)與插槽245基于qt/embedded的嵌入式gui設(shè)計(jì)2463.1 建立qt/embedded開(kāi)發(fā)環(huán)境2463.2 設(shè)置鏈接庫(kù)2463.3 運(yùn)行qtopia246虛擬機(jī)安裝redhat9.0248samba配置248secure shell client(ssh)工具使用248source insight閱讀代碼249交叉工具鏈的配置249一、gnu交叉工具鏈下載地址249二、常用工具介紹249make file2521、makefile文件的規(guī)則252 2、make的工作流程簡(jiǎn)述2523、makefile中使用變量2524、make的自動(dòng)推導(dǎo)252配置系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2531 配置系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2532 makefile2532.1 makefile 概述2542.2 makefile 中的變量2552.3 rules.make 變量2572.4 子目錄 makefile2583 配置文件2593.1 配置功能概述2603.2 配置語(yǔ)言260bootloader267第一部分:bootloader的通用性267一、bootloader與嵌入式linux的關(guān)系267二、boot loader的概念267三、boot loader的安裝媒介268四、boot loader的主要任務(wù)與典型結(jié)構(gòu)框架268第二部分:uboot介紹268一、uboot淵源268二、uboot代碼目錄構(gòu)架268第三部分:uboot的編譯及配置269一、uboot.bin的生成269第四部分:啟動(dòng)過(guò)程及工作原理270一、啟動(dòng)模式介紹270第五部分:uoot的移植270linux 2.4.18移植271一、內(nèi)核代碼架構(gòu)271二、主要配置選項(xiàng)分析271課程主要內(nèi)容概念和基本工具:n 嵌入式系統(tǒng)基本概念、嵌入式操作系統(tǒng)介紹n 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程和基本結(jié)構(gòu)n linux基本操作命令的使用n 常用工具使用:vi /gcc/gdb 等n 編寫shell程序 和makefile文件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)及原理講解n arm7arm9體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)介紹n arm7(9)tdmi處理器內(nèi)核及指令集介紹n 講解sumsung 44b0x 開(kāi)發(fā)板原理圖n 講解sumsung 2410 開(kāi)發(fā)板原理圖n arm開(kāi)發(fā)工具ads的使用linux部分n uclinux,mizilinux系統(tǒng)引導(dǎo)程序bootloader原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程:uboot、vivi等n arm系統(tǒng)空間劃分及系統(tǒng)映射方法n bootloader內(nèi)核下載模式實(shí)現(xiàn) :tftp、xmodenn linux操作系統(tǒng)原理及組成n 介紹linux系統(tǒng)目錄組織結(jié)構(gòu)n linux 運(yùn)行基理,系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程n 配置裁減編譯linux內(nèi)核講解linux進(jìn)程特性:n 進(jìn)程屬性和狀態(tài)轉(zhuǎn)換;進(jìn)程控制與調(diào)度;進(jìn)程相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用,構(gòu)建守護(hù)進(jìn)程n 進(jìn)程間通信: 進(jìn)程通信的基本概念,管道、信號(hào)、消息隊(duì)列、信號(hào)量、共享內(nèi)存。n 網(wǎng)絡(luò)通訊接口,socket通信編程。n 串口通訊程序和編程實(shí)踐n 多線程程序設(shè)計(jì)linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)n uclinux內(nèi)核模塊及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)n 介紹linux驅(qū)動(dòng)程序分類和各自操作系統(tǒng)上下層接口n 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)實(shí)例:蜂鳴器驅(qū)動(dòng)、按鍵驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、串口驅(qū)動(dòng)、觸摸屏驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、usb驅(qū)動(dòng)、液晶屏驅(qū)動(dòng)等。n armlinux移植過(guò)程。n 引導(dǎo)程序uboot移植。n 最小系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。n 嵌入式文件系統(tǒng)移植:ramdisk、jffs2、yaff綜合試驗(yàn)n 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件傳輸服務(wù)程序;n 構(gòu)建嵌入式web服務(wù)器;n 移植mediaplay播放器n 開(kāi)發(fā)嵌入式視頻服務(wù)器,基于h.264協(xié)議使用教材1. 廖日坤 編著,arm嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)白金手冊(cè), 中國(guó)電力出版社;2. 孫瓊等,嵌入式linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)詳解,人民郵電出版社;3. 劉淼 編著,嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)于linux驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā),北京航空航天大學(xué)出版社硬件環(huán)境n 萬(wàn)龍44b0開(kāi)發(fā)板n 提供豐富接口:串口、網(wǎng)口、usb、jtag、液晶屏接口、ide接口、音頻輸出、41鍵盤接口 ;n 基本資料:芯片手冊(cè)和資料,相關(guān)電子書(shū)籍;n 軟件和試驗(yàn)代碼:中斷、i2c、gpio等 ;n 操作系統(tǒng)及引導(dǎo)程序:44b0bios、uclinux。n 友善之臂2410開(kāi)發(fā)板n 提供豐富接口:串口、網(wǎng)口、usb、jtag、3.5寸液晶屏接口、ide接口、音頻輸入輸出、41鍵盤接口 ;n 基本資料:芯片手冊(cè)和資料,相關(guān)電子書(shū)籍;n 軟件和試驗(yàn)代碼:中斷、i2c、mediaplay移植等 ;n 操作系統(tǒng)及引導(dǎo)程序:vivi、uboot、mizilinux 。參考資料n 雅默,構(gòu)建嵌入式linux系統(tǒng),中國(guó)電力出版社;n 杜春雷 編著,arm體系結(jié)構(gòu)與編程,清華大學(xué)出版社;n 趙克佳,沈志宇,趙慧,unix程序設(shè)計(jì)教程,清華大學(xué)出版社 ;n 于明 等編著,arm9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教程,電子工業(yè)出版社alessandro rubini,jonathan corbet ,linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 (第二版,或第三版),中國(guó)電力出版社 ;上課時(shí)間安排n 總學(xué)時(shí)180學(xué)時(shí);n 為保證授課質(zhì)量,每次周末授課,每周星期六日上課,每天授課八小時(shí),上午中間休息兩次,下午中間休兩到三次,每次15分鐘;n 上課具體時(shí)間:8:30 12:00 am下午:13:30 18:00n 行課時(shí)間:看課表安排第 1章 嵌入式系統(tǒng)概論1. 嵌入式系統(tǒng)概述1.1什么是嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),且軟硬件可裁減,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由以下幾部分組成:n嵌入式微處理器n外圍硬件設(shè)備n嵌入式操作系統(tǒng)n特定的應(yīng)用程序1.2嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)特點(diǎn):n 應(yīng)用的特定性和廣泛性n 技術(shù)、知識(shí)、資金的密集性n 高效性n 較長(zhǎng)的生命周期n 高可靠性n 軟硬一體,軟件為主n 無(wú)自舉開(kāi)發(fā)能力1.3嵌入式系統(tǒng)與pc的不同1. 一般專用于特定的任務(wù),而pc是一個(gè)通用計(jì)算機(jī)。2. 使用多種類型的處理器和處理器體系結(jié)構(gòu)。3. 及其關(guān)注成本4. 有實(shí)時(shí)約束5. 使用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)6. 軟件故障造成的后果比pc系統(tǒng)更嚴(yán)重7. 大多有功耗約束8. 經(jīng)常在極端的環(huán)境下運(yùn)行9. 系統(tǒng)資源比pc少的多10. 通常所有的目標(biāo)代碼存放在rom中11. 需要專用工具和方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)12. 嵌入式系統(tǒng)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)pc1.4嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域交通管理 工控設(shè)備智能儀器汽車電子環(huán)境監(jiān)測(cè)信息家電 智能玩具機(jī)器人軍事電子通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備移動(dòng)計(jì)算電子商務(wù)醫(yī)療儀器1.5嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品n 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:交換機(jī)、路由器,modemn 消費(fèi)電子:手機(jī)、mp3、pda 、可視電話、電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視、數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、信息家電n 辦公設(shè)備:打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀n 汽車電子:abs(防死鎖剎車系統(tǒng))、供油噴射控制系統(tǒng)、車載gps。n 工業(yè)控制:各種自動(dòng)控制設(shè)備1.6嵌入式系統(tǒng)的歷史n 20 世紀(jì)70 年代:單片機(jī)出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)最初的應(yīng)用是基于單片機(jī)。汽車,工業(yè)機(jī)器,通信裝置等成千上萬(wàn)種產(chǎn)品通過(guò)內(nèi)嵌電子裝置獲得更佳的使用性能。n 20 世紀(jì)80 年代:嵌入式操作系統(tǒng)出現(xiàn)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核包含傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征,使得開(kāi)發(fā)周期縮短,成本降低,效率提高促使嵌入式系統(tǒng)有了更為廣闊的應(yīng)用空間。n 20 世紀(jì)90 年代:實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件規(guī)模的不斷上升,對(duì)實(shí)時(shí)性要求的提高,使得實(shí)時(shí)內(nèi)核逐步發(fā)展為實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng),并作為一種軟件平臺(tái)逐步成為目前國(guó)際嵌入式系統(tǒng)的主流。1.7巨大的市場(chǎng)n 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)用以及納米微電子技術(shù)的突破,正有力推動(dòng)著21 世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn),商業(yè)活動(dòng)科學(xué)試驗(yàn)和家庭生活等領(lǐng)域自動(dòng)化和信息化進(jìn)程。n 嵌入式產(chǎn)品的巨大商機(jī)全過(guò)程自動(dòng)化產(chǎn)品制造、大范圍電子商務(wù)活動(dòng)、高度協(xié)同科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)代化家庭起居。n 你接觸的每一樣?xùn)|西將裝有芯片和嵌入式軟件1.8創(chuàng)新的機(jī)遇n 通用計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)是壟斷的。n 嵌入式系統(tǒng)與技術(shù)是一個(gè)分散的工業(yè),充滿競(jìng)爭(zhēng)、機(jī)遇與創(chuàng)新。n 沒(méi)有哪一個(gè)系列的處理器和操作系統(tǒng)能夠壟斷全部市場(chǎng)即便在體系結(jié)構(gòu)上存在著主流,但各不相同的應(yīng)用領(lǐng)域決定了不可能有少數(shù)公司,少數(shù)產(chǎn)品壟斷全部市場(chǎng)。因此嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù),必然是高度分散的,留給各個(gè)行業(yè)的中小規(guī)模高技術(shù)公司的創(chuàng)新余地很大。2. 嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí)2.1嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)n 嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架n 嵌入式微處理器n 嵌入式操作系統(tǒng)n 啟動(dòng)程序bootloader介紹2.2嵌入式系統(tǒng)的硬件基本結(jié)構(gòu)2.3嵌入式處理器1. 支持實(shí)時(shí)多任務(wù).2. 較短的中斷響應(yīng)時(shí)間3. 存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能4. 可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)5. 較低的功耗分類:嵌入式微控制器(microcontrollerunit)嵌入式dsp處理器edsp(embedded digital signal processor)嵌入式微處理器(embedded microprocessor unit)嵌入式片上系統(tǒng)soc(system on chip)2.3.1嵌入式微處理器特點(diǎn):n 功能和微處理器基本一樣,是具有32位以上的處理器,具有較高的性能.n 具有體積小,功耗少,成本低,可靠性高的特點(diǎn).n 有的可提供工業(yè)級(jí)應(yīng)用.流行的嵌入式微處理器:n arm/strong (arm公司)n powerpc (motorol公司)n 68000 (motorol公司)n mips(mips公司)mips處理器 mips技術(shù)公司是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商。在risc處理器方面占有重要地位。 mips的意思是無(wú)內(nèi)鎖流水段微處理器(microprocessor without interlocked pipedstages),最早是在80年代初期由美國(guó)斯坦福大學(xué)hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。 1986年推出r2000處理器,1988年推出r3000處理器,1991年推出第一款64位商用微處理器r4000。之后,又陸續(xù)推出r8000(于1994年)、r10000(于1996年)和r12000(于1997年)等型號(hào)。之后,mips公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化 此外,24k微架構(gòu)能符合各種新興的服務(wù)趨勢(shì),為寬頻存取以及還在不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、通訊協(xié)議提供軟件可編程的彈性。 在嵌入式方面,mips 系列微處理器是目前僅次于arm的用得最多的處理器之一(1999年以前mips是世界上用得最多的處理器),其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。mips的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn),在設(shè)計(jì)理念上mips強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能,同時(shí)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。powerpc處理器 powerpc架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好,方便靈活。powerpc處理器品種很多,既有通用的處理器,又有嵌入式控制器和內(nèi)核,應(yīng)用范圍非常廣泛,從高端的工作站、服務(wù)器到桌面計(jì)算機(jī)系統(tǒng),從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備,無(wú)所不包。 處理器芯片主要型號(hào)是powerpc 750,它于1997年研制成功,最高的工作頻率可以達(dá)到500mhz,采用先進(jìn)的銅線技術(shù)。該處理器有許多品種,以便適合各種不同的系統(tǒng)。包括ibm小型機(jī)、蘋果電腦和其他系統(tǒng)。 嵌入式的powerpc 405(主頻最高為266mhz)和powerpc 440(主頻最高為550mhz)處理器內(nèi)核可以用于各種soc設(shè)計(jì)上,在電信、金融和其他許多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。2.3.2嵌入式微控制器嵌入式微控制器就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要硬件集成到一塊芯片中,芯片內(nèi)部集成rom/eprom,ram,總線,總線邏輯,定時(shí)/計(jì)數(shù)器,watchdog,i/o,串行口等各種必要功能和外設(shè).其特點(diǎn)為:n 一個(gè)系列的微控制器具有多種衍生產(chǎn)品;n 單片化,體積大大減小,功耗和成本降低,可靠性提高;n 是目前嵌入式工業(yè)的主流,約占嵌入式系統(tǒng)70%的份額;n 多是8位和16位處理器n 流行的嵌入式微控制器n 通用系列:8051,mcs251,mcs-96/196/296n 半通用系列:支持i2c,can bus,lcd及眾多專用mcu和兼容系列2.3.3嵌入式dsp嵌入式dsp處理器有兩個(gè)發(fā)展方向: 是嵌入式dsp處理器和嵌入式處理器經(jīng)過(guò)單片化設(shè)計(jì),片上增加豐富的外設(shè)成為具有高性能dsp功能的soc; 是在通用微處理器、微控制器或soc中增加dsp協(xié)處理器,例如intel的mcs-296和siemens的tricore。2.3.4 嵌入式外圍接口電路和設(shè)備接口根據(jù)外圍設(shè)備的功能可分為以下5類存儲(chǔ)器類型通信接口輸入輸出設(shè)備設(shè)備擴(kuò)展接口電源及輔助設(shè)備存儲(chǔ)器類型:n 存儲(chǔ)器是嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的功能部件,目前常見(jiàn)的存儲(chǔ)設(shè)備按使用的存儲(chǔ)器類型分為:n 靜態(tài)易失型存儲(chǔ)器(ram,sram);n 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(dram);n 非易失性存儲(chǔ)器rom(romeprom,eeprom,flash);n 硬盤、軟盤、cdrom等。通信接口目前存在的所有計(jì)算機(jī)通信接口在嵌入式領(lǐng)域中都有其廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用最為廣泛的接口設(shè)備包括 rs-232接口(串口uart) usb接口(通用串行總線接口) irda(infra red data association紅外線接口)、 spi(串行外圍設(shè)備接口)、 i2c、can總線接口、 藍(lán)牙接口(bluetooth) ethernet(以太網(wǎng)接口)、 ieee1394接口和通用可編程接口gpio 。輸入輸出設(shè)備 crt、lcd和觸摸屏等,構(gòu)成了嵌入式系統(tǒng)中重要的信息輸入輸出設(shè)備,應(yīng)用廣泛。 觸摸屏可以方便的實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)和鍵盤功能。設(shè)備擴(kuò)展接口 簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)如具有簡(jiǎn)單的記事本、備忘錄以及日程計(jì)劃等功能的pda,它所需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量并不需要很大的內(nèi)存。 由于目前的嵌入式系統(tǒng)功能越來(lái)越復(fù)雜,需要大容量?jī)?nèi)存,大的內(nèi)存使得系統(tǒng)成本和體積加大。 目前一些高端的嵌入式系統(tǒng)都會(huì)預(yù)留可擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備接口,為日后用戶有特別需求時(shí),可購(gòu)買符合擴(kuò)展接口規(guī)格的裝置直接接入系統(tǒng)使用。 常用的擴(kuò)展卡還有各種cf卡、sd卡、memory stick等。目前高端的嵌入式系統(tǒng)都留有一定的擴(kuò)展卡接口。電源及輔助設(shè)備 嵌人式系統(tǒng)力求外觀小型化、重量輕以及電源使用壽命長(zhǎng),例如移動(dòng)電話或pda,體積較大或者過(guò)重的機(jī)型已經(jīng)被淘汰。 目前發(fā)展的目標(biāo)是體積小、易攜帶和外觀設(shè)計(jì)新穎等。在便攜式嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中,必須特別關(guān)注電源裝置等輔助設(shè)備。2.4嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái).嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn),解決了嵌入式軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題.嵌入式系統(tǒng)具有操作系統(tǒng)的最基本的功能:n 進(jìn)程調(diào)度n 內(nèi)存管理n 設(shè)備管理n 文件管理n 操作系統(tǒng)接口(api調(diào)用)嵌入式操作系統(tǒng)具有的特點(diǎn):n 系統(tǒng)可裁減,可配置.n 系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)支持功能n 系統(tǒng)具有一定的實(shí)時(shí)性2.4.1嵌入式操作系統(tǒng)的分類n 按照對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的定義,嵌入式系統(tǒng)可分為實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)與非實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng):n 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的定義:能夠?qū)ν獠渴录龀黾皶r(shí)響應(yīng)的系統(tǒng)。響應(yīng)時(shí)間要有保證。n 對(duì)外部事件的響應(yīng)包括n 事件發(fā)生時(shí)要識(shí)別出來(lái)n 在給定時(shí)間約束內(nèi)必須輸出結(jié)果實(shí)時(shí)操作系統(tǒng):vxworks,wince,qnx,nucleus非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng):嵌入式linux2.4.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)n 實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須產(chǎn)生正確的結(jié)果n 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)必須在預(yù)定的周期內(nèi)完成n 這兩點(diǎn)同樣重要n 實(shí)時(shí)系統(tǒng)是具有確定性的。在這些實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,響應(yīng)時(shí)間決定事件是有界的。一個(gè)確定的實(shí)時(shí)系統(tǒng)意味著系統(tǒng)的每個(gè)部件都必須具有確定的行為,使得整個(gè)系統(tǒng)是確定性的。2.5幾種主流的嵌入式操作系統(tǒng)n vxworks: 美國(guó)windriver公司于1983年開(kāi)發(fā),具有可靠、實(shí)時(shí)、可裁減特性。n windows embedded:支持具有豐富應(yīng)用程序和服務(wù)的32位嵌入式系統(tǒng)。主要系列:windows ce3.0,windows nt embedded 4.0和帶有server appliance kit的windows 2000n palm os: com公司產(chǎn)品,在pda市場(chǎng)占據(jù)很大份額,具有開(kāi)放的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(api),可讓用戶靈活方便地定制操作系統(tǒng)。n 嵌入式linux:近兩年來(lái),linux在嵌入式領(lǐng)域異軍突起,他的獨(dú)特性,使其作為開(kāi)發(fā)嵌入式產(chǎn)品的操作系統(tǒng)具備巨大的潛力。linux具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):層次結(jié)構(gòu)及內(nèi)核完全開(kāi)放;強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能;具備一整套工具鏈;廣泛的硬件支持特性。2.6嵌入式系統(tǒng)軟件的層次結(jié)構(gòu)n 如當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序時(shí),可以不使用操作系統(tǒng),但是當(dāng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜的程序時(shí),可能就需要一個(gè)操作系統(tǒng)(os)來(lái)管理、控制內(nèi)存、多任務(wù)、周邊資源等等。依據(jù)系統(tǒng)所提供的程序界面來(lái)編寫應(yīng)用程序,可以大大的減少應(yīng)用程序員的負(fù)擔(dān)。n 對(duì)于使用操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō),嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含四個(gè)層面:設(shè)備驅(qū)動(dòng)層、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(rtos)、應(yīng)用程序接口(api)層、實(shí)際應(yīng)用程序?qū)印Ｓ行┵Y料將應(yīng)用程序接口api歸屬于os層,如圖1-1的上半部分所示的嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),是按三層劃分的。由于硬件電路的可裁減性和嵌入式系統(tǒng)本身的特點(diǎn),其軟件部分也是可裁減的。n 對(duì)于功能簡(jiǎn)單僅包括應(yīng)用程序的嵌入式系統(tǒng)一般不使用操作系統(tǒng),僅有應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?，F(xiàn)代高性能嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,操作系統(tǒng)使用成為必然發(fā)展趨勢(shì)。本節(jié)主要講述的具有操作系統(tǒng)的嵌入式軟件層次。嵌入式系統(tǒng)軟件的層次結(jié)構(gòu)具有操作系統(tǒng)的嵌入式軟件層次 驅(qū)動(dòng)層程序 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(rtos) 操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序接口(api) 應(yīng)用程序2.7啟動(dòng)程序bootloader介紹對(duì)于pc機(jī),其開(kāi)機(jī)后的初始化處理器配置、硬件初始化等操作是由bios(basic input/output system)完成的,但對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō),出于經(jīng)濟(jì)性、價(jià)格方面考慮一般不配置bios,因此我們必須自行編寫完成這些工作的程序。這就是所需要的開(kāi)機(jī)程序,在嵌入式中稱為bootloader程序。系統(tǒng)加電復(fù)位后,幾乎所有的 cpu都從由復(fù)位地址上取指令。因此在系統(tǒng)加電復(fù)位后,處理器將首先執(zhí)行boot loader 程序。bootloader是系統(tǒng)加電后、操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序運(yùn)行之前,首先必須運(yùn)行的一段程序代碼。通過(guò)這段程序,為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核、運(yùn)行用戶應(yīng)用程序準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō),有的使用操作系統(tǒng),也有的不使用操作系統(tǒng),但在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)都必須運(yùn)行bootloader,為系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備好軟硬件環(huán)境。系統(tǒng)啟動(dòng)代碼完成基本軟硬件環(huán)境初始化后,對(duì)于有操作系統(tǒng)的情況下,啟動(dòng)操作系統(tǒng)、啟動(dòng)內(nèi)存管理、任務(wù)調(diào)度、加載驅(qū)動(dòng)程序等,最后執(zhí)行應(yīng)用程序或等待用戶命令;對(duì)于沒(méi)有操作系統(tǒng)的系統(tǒng)直接執(zhí)行應(yīng)用程序或等待用戶命令系統(tǒng)的啟動(dòng)通常有兩種方式,一種是可以直接從flash啟動(dòng),另一種是可以將壓縮的內(nèi)存映像文件從flash(為節(jié)省flash資源、提高速度)中復(fù)制、解壓到ram,再?gòu)膔am啟動(dòng)。當(dāng)電源打開(kāi)時(shí),一般的系統(tǒng)會(huì)去執(zhí)行rom(應(yīng)用較多的是flash)里面的啟動(dòng)代碼。這些代碼是用匯編語(yǔ)言編寫的,其主要作用在于初始化cpu和板上的必備硬件如內(nèi)存、中斷控制器等。有時(shí)候用戶必須根據(jù)自己板子的硬件資源情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與修改。主流bootloader介紹n u-bootn ppcbootn armbootn blobn redboot3. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及方法1. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同于桌面系統(tǒng),它非常受制于功能和具體的應(yīng)用環(huán)境。所以嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一些特殊的要求。嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求:n 并發(fā)處理,及時(shí)響應(yīng)n 接口方便,操作容易n 穩(wěn)定可靠,維護(hù)簡(jiǎn)便n 功耗管理,降低成本n 功能實(shí)用,便于升級(jí)2. 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的最大特點(diǎn)就是需要軟硬件綜合開(kāi)發(fā)。其原因在于:一方面,任何一個(gè)嵌入式產(chǎn)品都是軟件和硬件的結(jié)合體;另一方面,一旦嵌入式產(chǎn)品研發(fā)完成,軟件就固化在硬件環(huán)境中,嵌入式軟件是針對(duì)相應(yīng)的嵌入式硬件開(kāi)發(fā)的是專用的。嵌入式系統(tǒng)的這一特點(diǎn)決定了嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)方法不同于傳統(tǒng)的軟件工程方法。3.2.2從生命周期看嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程3. 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法n 設(shè)計(jì)過(guò)程的明確目標(biāo)是建造一個(gè)有用的產(chǎn)品- 產(chǎn)品功能- 產(chǎn)品性能- 制造成本- 功耗特性- 上市時(shí)間n 嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要一個(gè)小組的技術(shù)人員協(xié)作完成n 設(shè)計(jì)過(guò)程會(huì)受內(nèi)外因素的影響而變化3.3.1嵌入式系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)模型3.3.2嵌入式系統(tǒng)的軟硬件并行設(shè)計(jì)4. 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式n 嵌入式系統(tǒng)的軟件使用交叉開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。n 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件在主機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)n 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件在嵌入式硬件平臺(tái)上運(yùn)行。n 宿主機(jī)(host)是用來(lái)開(kāi)發(fā)嵌入式軟件的系統(tǒng)。n 目標(biāo)機(jī)(target)是被開(kāi)發(fā)的目的嵌入式系統(tǒng)。n 交叉編譯器(cross-compiler)是進(jìn)行交叉平臺(tái)開(kāi)發(fā)的主要軟件工具。它是運(yùn)行在一種處理器體系結(jié)構(gòu)上,但是可以生成在另一種不同的處理器體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼的編譯器。5. 嵌入式系統(tǒng)的測(cè)試3.5嵌入式系統(tǒng)的測(cè)試n 測(cè)試目的:n 找到軟硬件設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤n 減少風(fēng)險(xiǎn)n 節(jié)約成本n 提高性能測(cè)試什么:n 功能調(diào)試(黑盒測(cè)試)n 壓力測(cè)試,邊界測(cè)試,異常測(cè)試n 錯(cuò)誤測(cè)試,隨機(jī)測(cè)試,性能測(cè)試n 覆蓋測(cè)試(白盒測(cè)試)n 語(yǔ)句測(cè)試,判定和分支測(cè)試,條件覆蓋第 2 章 linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.1 linux的發(fā)展2.1.1 什么是linuxlinux是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(network operating system,nos)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)則在一般操作系統(tǒng)的功能上增加了網(wǎng)絡(luò)功能,具體包括:(1)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)之間的通信和資源共享;(2)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件;(3)提供網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用程序接口。linux就是這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。與其他商業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不同,它是由以linus torvalds為首的一批internet上的志愿者開(kāi)發(fā)的,完全免費(fèi),并與另一著名的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)unix完全兼容,是一個(gè)具有很高性能價(jià)格比的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。2.1.2 linux的歷史linux最早是linus torvalds于1991年在芬蘭赫爾辛基大學(xué)原創(chuàng)開(kāi)發(fā)的,并在gnu的gpl(general public license)原則下發(fā)行。2.2 linux的版本linux的版本號(hào)又分為兩部分:內(nèi)核(kernel)版本和發(fā)行(distribution)版本。內(nèi)核版本的序號(hào)由3部分?jǐn)?shù)字構(gòu)成,其形式如下:major.minor.patchlevel如:2 . 4 . 18 2 . 6 . 142.2.1 國(guó)外主要發(fā)行版本1red hat linux2suse linux3debian linux4mandrake linux5. turbo linux2.2.2 國(guó)內(nèi)主要發(fā)行版本1紅旗linux2中標(biāo)普華linux3共創(chuàng)桌面linux4沖浪linux5. 藍(lán)點(diǎn)linux2.3 linux的特性和功能2.3.1 linux的特性1多任務(wù)、多用戶2支持多種文件系統(tǒng)3采用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)4良好的可移植性5設(shè)備獨(dú)立性6豐富的網(wǎng)絡(luò)功能7提供全部源代碼2.3.2 linux的功能1穩(wěn)定的核心2豐富的應(yīng)用軟件3x window系統(tǒng)4多重啟動(dòng)5網(wǎng)絡(luò)功能6軟件開(kāi)發(fā)工具2.4 linux的常用軟件2.4.1 基本命令和工具總之,linux是對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持得最好的操作系統(tǒng)之一。linux常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件有以下幾類。(1)www服務(wù)器:apache、caudium、cern httpd server、netscape fast track server、zeus server;(2)ftp服務(wù)器:wu-ftp、proftpd、vsftpd;(3)ftp客戶端:gftp、lftp;(4)mail服務(wù)器:qmail、sendmail、xmail;(5)e-mail客戶端:pine、kmail;(6)瀏覽器:netscape、mozilla、phoenix、lynx;(7)虛擬終端:rxvt、xterm、gnome-terminal、mlterm;(8)聊天工具:gaim、licq。(9)網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù):samba。(10)遠(yuǎn)程登陸:telnet、ssh1、ssh22.4.2 辦公軟件2.4.3 程序設(shè)計(jì)2.4.4 網(wǎng)絡(luò)軟件2.4.5 x windowx窗口系統(tǒng)是linux上的標(biāo)準(zhǔn)圖形界面,它是一個(gè)有效的支持多種應(yīng)用的環(huán)境。在xwindow 基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同的桌面系統(tǒng),如:kde, gnome桌面系統(tǒng)。2.4.6 多媒體軟件linux在多媒體領(lǐng)域的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,下面介紹幾款linux下的多媒體軟件。1gnome cd player gnome cd player是一款基于xwindow的cd播放軟件。2realplayerrm格式的影音文件是網(wǎng)上廣為流傳的電影格式,以其極高的壓縮率而聞名,linux下也可以看rm格式的文件,這就是realplayer for linux。3xmmsxmms(x multi media system)是linux下的mp3播放器。4mplayer這是個(gè)vcd播放軟件。5k