嵌入式Linux系统开发与内核编程实战培训-曙海培训

嵌入式Linux系统开发与内核编程实战培训（最新版）

培训目标：

· 熟练掌握Unix和Linux平台的基础知识及操作，包括系统安装、配置与管理。

· 深入理解嵌入式Linux系统的组成、开发环境构建及软件开发流程。

· 掌握Linux内核编程的主要API、内核模块开发、调试方法及设备驱动模型。

· 提升学员在嵌入式Linux平台上的程序开发能力，包括跨平台软件开发技能。

· 培养学员成为能够独立进行嵌入式Linux系统开发与内核编程的专业人才。

培训收益：

· 获得嵌入式Linux系统开发与内核编程的全面知识，提升个人在该领域的专业技能。

· 能够独立进行嵌入式Linux系统的开发、调试与优化，提高开发效率与系统性能。

· 了解并掌握最新的嵌入式Linux技术趋势，为职业发展拓宽道路。

· 通过实战案例学习，积累解决实际问题的经验，增强职业竞争力。

· 获得曙海培训中心颁发的培训证书，提升个人履历价值。

培训内容：

一、Unix/Linux平台基础与开发环境构建

1. Unix/Linux系统基础知识 

· Unix/Linux系统特点、版本演进与发展方向。

· 系统安装、配置与管理基础。

2. 嵌入式Linux系统组成 

· 嵌入式Linux系统架构与组件介绍。

· 开发环境构建，包括ARM工具链安装、NFS、SSH、TFTP服务设置。

二、Linux内核编程基础

1. GNU工具链与GDB调试 

· GNU工具链的使用与GDB调试技巧。

2. Linux内核基础 

· 内核进程调度：task_struct、进程调度算法、调度时机与实时性。

· 内核内存管理：mm_struct、vma、buddy系统、slab分配器等。

· 内核文件系统：虚拟文件系统、inode、dentry、superblock等。

· 内核系统调用：实现原理、增加新系统调用的方法。

三、Linux内核模块与编程API

1. 内核模块开发 

· 内核模块init和exit函数、输入输出参数处理。

· 模块编译与加载方法。

2. 内核编程主要API 

· 常用内核API函数介绍与使用示例。

四、Linux内核调试与性能优化

1. 内核调试方法 

· printk、Oops和panic处理、内核debug选项、gdb/kgdb/kdb调试工具。

· 使用仿真器进行内核调试。

2. 性能优化技巧 

· strace、core dump、gdb与多线程调试。

· 常用性能分析工具：top、vmstat、iostat、sysctl等。

· 性能优化实践：oprofile、LTTng、gprof等工具的使用。

· 开机速度、功耗与延迟优化：bootchart、powertop、latencytop等。

五、Linux设备驱动开发

1. 设备驱动模型 

· Linux设备分类、Sys文件系统、总线、设备与驱动关系。

· 热插拔与电源管理机制。

· udev设备管理工具介绍。

2. 字符设备驱动 

· 字符设备驱动结构、globalmem虚拟设备实例。

· 设备驱动编译与加载、用户空间验证方法。

3. 并发控制与I/O操作 

· 并发控制概念、自旋锁、信号量与mutex使用。

· 阻塞与非阻塞I/O操作、poll操作实现。

4. 异步通知与MTD子系统 

· 异步通知机制、相关数据结构与函数。

· MTD子系统结构、NOR/NAND FLASH驱动、FLASH文件系统（JFFS2/YAFFS2/UBI）。

六、网络设备与高级驱动开发

1. 网络设备驱动 

· Linux网络协议栈、sk_buff数据结构。

· 网络设备驱动结构、数据发送与接收流程。

2. 设备驱动分层框架 

· 设备驱动分层设计思想、input子系统与LCD子系统实例。

3. I2C与SPI驱动 

· I2C/SPI主机与客户端驱动开发、电源管理、板文件信息配置。

4. platform设备驱动 

· platform驱动与设备模型、设备板级信息配置。

七、Linux系统移植与调试

1. 系统移植到新ARM SoC 

· 移植步骤、注意事项与常见问题解决。

2. 高级调试技巧 

· 多线程调试、内存分析工具（procmem、procrank、smem）使用。

· 开机速度、功耗与延迟的深入优化方法。

八、实战项目演练与案例分析

1. 嵌入式Linux开发实战 

· 设计一个完整的嵌入式Linux开发项目，包括系统构建、驱动开发、性能优化等环节。

· 学员分组进行项目开发，通过实战提升开发能力。

2. 案例分析 

· 分析真实嵌入式Linux项目案例，包括项目背景、需求分析、系统设计、实现过程与问题解决等。