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嵌入式Linux系统构建与生产镜像交付

📚 共计 30 章节

嵌入式Linux系统概述

什么是嵌入式Linux · 应用领域 · 系统架构：硬件层、内核层、文件系统层、应用层

开发环境搭建

安装VMware/VirtualBox · Ubuntu系统 · 网络配置(桥接/NAT) · SSH与远程登录

环境虚拟机

交叉编译工具链

交叉编译概念 · 工具链安装与配置 · 测试Hello World

工具链编译

Bootloader基础

Bootloader作用 · U-Boot简介 · 编译与烧写 · 常用命令(printenv/setenv/bootm)

Linux内核源码获取与配置

从kernel.org获取源码 · make menuconfig · 编译zImage/uImage

Linux内核编译与部署

编译过程详解 · 编译内核模块 · 部署到目标板(TFTP/NFS/烧写)

设备树 (Device Tree)

设备树概念 · dts/dtsi语法 · dtc编译 · U-Boot中加载设备树

根文件系统构建 (BusyBox)

BusyBox简介 · 编译BusyBox · 构建最小根文件系统(/bin,/sbin,/etc,/dev,/proc,/sys)

BusyBox文件系统

根文件系统构建 (Buildroot)

Buildroot简介 · 配置Buildroot · 编译与生成根文件系统镜像

Buildroot镜像

根文件系统构建 (Yocto Project)

Yocto概述 · Poky环境搭建 · BitBake基础 · 生成自定义镜像

文件系统类型与挂载

ext4, squashfs, jffs2, ubifs · mount/umount · 自动挂载 /etc/fstab

文件系统挂载

驱动开发基础 (字符设备)

Linux设备驱动模型 · 字符设备驱动框架 · 编写hello_drv

驱动字符设备

驱动开发进阶 (平台设备与设备树)

platform_driver · 设备树匹配 · LED驱动实战

平台设备LED

应用开发基础 (进程与线程)

fork/exec · pthread · 进程间通信(管道/共享内存/消息队列)

进程线程IPC

应用开发进阶 (网络编程)

Socket编程 · TCP/UDP服务器与客户端 · 多线程并发服务器

系统启动流程详解

从上电到Shell：ROM Code → Bootloader → Kernel → Init → Shell

系统调试与日志

内核调试(printk) · 应用调试(gdb) · syslogd/klogd · JTAG调试

性能优化 (启动时间优化)

测量启动时间 · 优化Bootloader · 内核裁剪 · 文件系统优化

性能优化 (内存与CPU)

内存泄漏检测(valgrind) · CPU占用分析(top/perf) · 优化策略

文件权限与用户管理 · SELinux/AppArmor · dm-crypt · SWUpdate安全更新

实时性增强 (PREEMPT_RT)

实时内核补丁 · 配置PREEMPT_RT · 实时性测试(cyclictest)

固件更新机制

双备份(A/B)系统 · SWUpdate OTA更新 · 更新脚本编写

系统监控与看门狗

硬件/软件看门狗 · watchdog守护进程 · 系统健康检查脚本

看门狗监控

网络配置与管理

静态IP/DHCP · Wi-Fi(wpa_supplicant) · 防火墙(iptables/nftables)

网络防火墙

fdisk/parted · mkfs · LVM · RAID基础

容器化技术 (Docker/LXC)

嵌入式容器简介 · ARM上运行Docker · LXC隔离应用

系统集成测试

自动化测试(LTP) · 编写测试用例 · 持续集成(Jenkins/GitLab CI)

生产部署与镜像制作

制作可烧写镜像(dd/ImageWriter) · 批量烧写 · 工厂部署流程

常见问题排查

内核Panic分析 · 文件系统修复 · 网络不通 · 驱动加载失败

项目实战：智能家居网关

需求分析 · 系统架构 · 硬件选型 · 软件实现(Bootloader+内核+文件系统+应用) · 部署测试