樹莓派Linux作業系統移植

《樹莓派Linux作業系統移植》是清華大學出版社2022年出版的書籍。

基本介紹

• 中文名：樹莓派Linux作業系統移植
• 作者：方元、沈克勤
• 出版社：清華大學出版社
• 定價：59
• ISBN：9787302599395

內容簡介

本書介紹Linux 核心的編譯和移植、根檔案系統的製作、基礎系統、桌面系統, 以及這些軟體在系統中的作用、軟體之間的依賴關係、各種軟體的移植方法。由於很多樹莓派套用是由Python 語言開發的, 本書也專門介紹樹莓派上硬體接口的Python 控制模組和其他一些基礎套用。全書共分6 章，第1 章介紹Linux 核心的移植及根檔案系統的製作；在第1 章的基礎上, 第2 章移植了一些基礎軟體, 增強了樹莓派的聯網功能；第3 章介紹Linux 的基礎圖形庫、文本布局軟體、X Window 系統, 直至構成一個完整的XFCE4 桌面環境；第4 章介紹一些套用軟體的移植, 包括遠程桌面、音視頻編碼與解碼及媒體播放、文檔閱讀, 以及網路監控軟體；第 5 章介紹典型的Linux 開發工具的移植, 移植了編譯器的樹莓派系統初步具備板載開發能力；鑒於樹莓派被廣泛用於電子設計製作, 第6 章專門討論樹莓派GPIO 接口的功能, 介紹一款典型的GPIO Python 模組的使用, 並介紹各種套用模組的工作原理和程式控制方法。本書能對樹莓派愛好者深入學習提供一定的幫助, 對於其他嵌入式開發人員, 書中介紹的大多數內容也有同樣的參考意義。此外, 本書也可作為高等學校電子信息專業在學習嵌入式Linux 作業系統時的教學參考書。

圖書目錄

第1章 核心與根檔案系統 .......................................................................................1

1.1樹莓派簡介.................................................................................................. 1

1.1.1 核心處理器 ....................................................................................... 3

1.1.2 樹莓派作業系統 ................................................................................ 4

1.1.3 樹莓派接口 ....................................................................................... 4

1.2開發工具 ..................................................................................................... 4

1.2.1 編譯工具 .......................................................................................... 5

1.2.2 調試接口 .......................................................................................... 6

1.3樹莓派的外存儲器........................................................................................ 8

1.3.1 SD卡分區 ........................................................................................ 8

1.3.2 Bootloader........................................................................................ 9

1.4 Linux核心 .................................................................................................10

1.4.1 獲取核心源碼...................................................................................11

1.4.2 配置和編譯核心 ...............................................................................11

1.5根檔案系統.................................................................................................15

1.5.1 編譯 BusyBox..................................................................................15

1.5.2 初始化 RAMDisk .............................................................................18

1.5.3 構造 Ext4分區 ................................................................................27

1.5.4 配置檔案 .........................................................................................31

1.5.5 網路檔案系統...................................................................................40

1.6本章小結 ....................................................................................................40

第 2章基礎系統................................................................................................... 42

2.1軟體編譯 ....................................................................................................42

2.1.1 軟體的依賴關係 ...............................................................................42

2.1.2 基礎系統軟體...................................................................................43

2.1.3 軟體編譯方法...................................................................................44

2.2包管理器....................................................................................................49

2.2.1 數據壓縮.........................................................................................49

2.2.2 編譯dpkg........................................................................................56

2.2.3 安裝包格式 ......................................................................................57

2.3安裝軟體包.................................................................................................60

2.4其他軟體編譯.............................................................................................61

2.4.1Vim編輯器 .....................................................................................61

2.4.2 時區數據.........................................................................................66

2.4.3 檔案系統工具...................................................................................67

2.4.4bash................................................................................................67

2.4.5 systemd...........................................................................................68

2.5網路工具....................................................................................................71

2.5.1 編譯網路工具...................................................................................71

2.5.2 遠程連線.........................................................................................78

2.5.3 無線網路連線...................................................................................78

2.5.4 安裝dropbear..................................................................................81

2.6本章小結....................................................................................................84

第 3章桌面系統................................................................................................... 86

3.1X Window系統..........................................................................................86

3.2基礎圖形庫.................................................................................................91

3.2.1 libpng..............................................................................................92

3.2.2 libjpeg.............................................................................................95

3.2.3 JasPer .............................................................................................96

3.2.4 TIFF...............................................................................................97

3.2.5 librsvg...........................................................................................104

3.3 文字顯示及渲染 ........................................................................................105

3.3.1Glib ..............................................................................................107

3.3.2 FreeType .......................................................................................111

3.3.3HarfBuzz .......................................................................................116

3.3.4FriBidi...........................................................................................117

3.3.5 Fontconfig......................................................................................118

3.3.6 Pango............................................................................................119

3.4 圖形工具庫GTK......................................................................................120

3.4.1GDK-PixBuf..................................................................................122

3.4.2ATK..............................................................................................122

3.4.3Cairo.............................................................................................123

3.4.4mesa .............................................................................................126

3.4.5 GTK及其應用程式 ........................................................................128

3.5XFCE4桌面環境 ......................................................................................131

3.5.1 視窗管理器 xfwm4 .........................................................................132

3.5.2 會話管理器 xfce4-session.................................................................133

3.5.3 桌面設定管理器 xfce4-settings.........................................................133

3.5.4 桌面管理器 xfdesktop.....................................................................134

3.5.5 檔案管理器 Thunar ........................................................................135

3.5.6 終端仿真器 ....................................................................................136

3.6X服務 .....................................................................................................136

3.6.1 編譯xorg-server.............................................................................138

3.6.2X系統其他支持 .............................................................................139

3.6.3 啟動XFCE4 ..................................................................................139

3.7本章小結..................................................................................................141

第 4章 Linux套用軟體 ...................................................................................... 142

4.1遠程桌面..................................................................................................142

4.1.1 移植VNC......................................................................................142

4.1.2 中文化...........................................................................................144

4.2媒體播放器...............................................................................................147

4.2.1 音、視頻編碼與解碼.......................................................................147

4.2.2 音頻子系統 ....................................................................................149

4.2.3 播放器mpv ...................................................................................154

4.3文檔閱讀工具...........................................................................................155

4.3.1 Poppler .........................................................................................155

4.3.2 libsecret.........................................................................................156

4.3.3libXML2........................................................................................157

4.3.4 gspell ............................................................................................158

4.4網路視頻監控...........................................................................................158

4.5本章小結..................................................................................................161

第 5章板載開發環境 .......................................................................................... 162

5.1編譯器.....................................................................................................162

5.2版本控制系統GIT....................................................................................165

5.3Python簡介.............................................................................................166

5.3.1Python發展史 ...............................................................................166

5.3.2Python編程理念............................................................................167

5.3.3Python的套用 ...............................................................................167

5.4Python的移植 .........................................................................................167

5.4.1資料庫軟體 SQLite.........................................................................169

5.4.2 Tcl/Tk ..........................................................................................170

5.4.3編譯Python ..................................................................................171

5.4.4安裝pip ........................................................................................172

5.5Python基本使用 ......................................................................................173

5.5.1Python編程工具............................................................................173

5.5.2運行Python程式 ..........................................................................174

5.5.3互動方式.......................................................................................175

5.6本章小結..................................................................................................176

第 6章樹莓派接口控制....................................................................................... 177

6.1 樹莓派設備擴展 ........................................................................................177

GPIO............................................................................................177

6.1.1 PWM............................................................................................179

6.1.2

6.1.3擴展接口資源配置 ..........................................................................180

6.2樹莓派GPIO模組....................................................................................181

6.2.1安裝模組.......................................................................................181

6.2.2使用GPIO模組 ............................................................................182

6.3GPIO控制輸出設備 .................................................................................184

6.4GPIO輸入功能 ........................................................................................185

6.4.1基本輸入功能.................................................................................185

6.4.2GPIO高級輸入功能 .......................................................................186

6.5PWM模組...............................................................................................188

6.6感測器和控制器 ........................................................................................190

6.6.1蜂鳴器...........................................................................................190

6.6.2感測器...........................................................................................191

6.6.3紅外遙控器 ....................................................................................191

6.6.4直流電動機 ....................................................................................196

6.6.5伺服電動機 ....................................................................................197

6.6.6步進電動機 ....................................................................................198

6.6.7超音波測距 ....................................................................................203

6.6.8控制SPI設備 ................................................................................204

6.6.9I2C套用........................................................................................207

6.7本章小結..................................................................................................212

參考文獻 ............................................................................................................... 214

擴展資源 ............................................................................................................... 216

索引 ...................................................................................................................... 217