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사물인터넷을 위한 리눅스 프로그래밍 with 라즈베리파이

서영진 지음 | 제이펍 | 2015년 08월 31일 출간
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상품상세정보
ISBN 9791185890289(1185890289)
쪽수 712쪽
크기 188 * 245 * 28 mm /1226g 판형알림

책소개

이 책이 속한 분야

[사물인터넷을 위한 리눅스 프로그래밍 with 라즈베리 파이]는 라즈베리 파이 같은 오픈 소스 하드웨어와 소프트웨어를 융합한 IoT 제품을 개발할 수 있도록 GPIO를 이용한 기본적인 하드웨어 개발에서부터 리눅스 프로그래밍까지의 모든 내용을 담고 있다. 또한, 여러 단계에 걸쳐 리눅스 프로그래밍에 대해 학습하고, 이를 사물인터넷 실무에 곧바로 적용할 수 있도록 구성하였다. 현재 세계 각국에서는 사물인터넷을 차세대 핵심 기술로 정하고 다양한 연구와 개발을 진행하고 있으며, 이에 따라 리눅스를 사용하는 플랫폼도 점점 증가하는 추세다. 이 책은 라즈베리 파이로 손쉽게 사물인터넷을 학습할 수 있는 가이드가 될 것이다.

목차

PART 1 라즈베리 파이 사용하기
CHAPTER 1 사물인터넷과 라즈베리 파이 3
1.1 사물인터넷과 오픈 소스 하드웨어 플랫폼 4
1.1.1 사물인터넷 4
1.1.2 오픈 소스의 발전과 오픈 소스 하드웨어의 등장 5
1.1.3 아두이노 7
1.2 라즈베리 파이 한 입 베어 물기 10
1.2.1 라즈베리 파이 10
1.2.2 라즈베리 파이의 모델 및 구조 10
1.3 라즈베리 파이를 위한 주변 도구 13
1.3.1 라즈베리 파이와 SD 카드 14
1.3.2 라즈베리 파이의 외부 하드웨어 16
1.4 라즈베리 파이를 위한 준비운동: 사용환경 설정 18
1.4.1 라즈베리 파이의 디스크 이미지와 윈도우에서의 설치 18
1.4.2 라즈베리 파이 이미지 설치: MS 윈도우 20
1.4.3 라즈베리 파이 이미지 설치: 리눅스 22
1.4.4 라즈베리 파이 이미지 설치: 맥 OS X 27
1.4.5 라즈베리 파이의 설정 28
1.5 요약 40

CHAPTER 2 리눅스의 기초: 라즈베리 파이와 친해지기 43
2.1 리눅스의 사용환경과 구조 44
2.1.1 리눅스의 시작 44
2.1.2 리눅스의 특징 45
2.1.3 리눅스의 구조 47
2.2 리눅스의 기본 명령어 48
2.2.1 셸과 프롬프트 48
2.2.2 리눅스의 기본 명령어 49
2.2.3 사용자 계정과 그룹 63
2.3 vi 에디터 63
2.3.1 텍스트 에디터 63
2.3.2 vi 에디터 64
2.3.3 nano 에디터 71
2.4 리눅스의 프로그래밍 도구 72
2.4.1 GCC 72
2.4.2 gcc 컴파일러 73
2.4.3 make 유틸리티 75
2.4.4 gdb 유틸리티 83
2.4.5 라이브러리 만들기 88
2.5 요약 94
CHAPTER 3 라즈베리 파이와 GPIO: 하드웨어 제어 97
3.1 GPIO의 개요 98
3.1.1 라즈베리 파이와 GPIO 98
3.1.2 하드웨어의 스케치와 fritzing 99
3.2 LED 제어 프로그래밍 101
3.2.1 전자 부품 101
3.2.2 전자 블록 102
3.2.3 GPIO와 LED 104
3.2.4 echo 명령어와 LED의 점멸 108
3.2.5 gpio 명령어 111
3.3 wiringPi를 이용한 GPIO 프로그래밍 112
3.3.1 wiringPi 112
3.3.2 wiringPi를 이용한 프로그래밍 113
3.4 스위치와 센서를 이용한 입출력 116
3.4.1 스위치의 사용 116
3.4.2 스피커의 사용 118
3.4.3 빛 감지 센서의 사용 122
3.4.4 DC 모터의 사용 124
3.4.5 7세그먼트의 사용 129
3.4.6 온습도 센서의 사용 134
3.5 요약 138

PART 2 리눅스 기본 프로그래밍
CHAPTER 4 리눅스 프로그래밍의 기초 143
4.1 리눅스의 기본 구조와 파일 시스템 144
4.1.1 리눅스 시스템의 구조 144
4.1.2 리눅스 파일 시스템 146
4.2 파일 처리와 표준 입출력 148
4.2.1 저수준 파일 입출력 148
4.2.2 표준 입출력 라이브러리 158
4.2.3 파일 조작 함수 168
4.3 파일 정보와 권한 171
4.3.1 파일 정보와 권한을 위한 리눅스 명령어 171
4.3.2 파일 정보 175
4.3.3 권한과 소유자 181
4.4 디렉터리와 시간 처리 185
4.4.1 디렉터리 185
4.4.2 유닉스의 시간 191
4.5 리눅스 시스템 프로그래밍과 라즈베리 파이의 제어 199
4.6 요약 203

CHAPTER 5 프로세스와 스레드: 다중 처리 205
5.1 프로세스와 시그널 207
5.1.1 프로세스 207
5.1.2 프로세스 관련 명령어 211
5.1.3 시그널 218
5.2 멀티 프로세스와 다중 처리 프로그래밍 229
5.2.1 리눅스의 부팅 과정과 프로세스 229
5.2.2 프로세스의 처리 233
5.3 프로세스 간 통신 249
5.3.1 파이프 249
5.3.2 FIFO 253
5.3.3 유닉스 시스템 V의 IPC 함수 255
5.4 POSIX 스레드와 동기화 272
5.4.1 POSIX 스레드 272
5.4.2 동기화 277
5.5 다중 처리와 라즈베리 파이의 제어 282
5.6 요약 286

CHAPTER 6 리눅스 네트워크 프로그래밍: 사물인터넷의 연결을 위한 기초 289
6.1 네트워크의 개요와 BSD 소켓 290
6.1.1 네트워크의 개요 290
6.1.2 BSD 소켓 303
6.2 UDP 네트워크 프로그래밍 306
6.2.1 소켓의 사용 307
6.2.2 서버를 위한 bind( ) 함수 308
6.2.3 바이트 순서 변환 310
6.2.4 네트워크 주소 변환 311
6.2.5 UDP 데이터의 송수신 312
6.2.6 바이트 조작 313
6.3 TCP 서버와 클라이언트 프로그래밍 316
6.3.1 TCP 클라이언트 317
6.3.2 TCP 서버 318
6.3.3 병행 처리 서버 324
6.4 HTTP와 웹 서버 프로그래밍 331
6.4.1 웹과 HTTP 331
6.4.2 웹 브라우저와 웹 엔진 332
6.4.3 HTTP의 구조 333
6.4.4 HTML 340
6.4.5 데몬 프로세스 348
6.4.6 인터넷 패킷 모니터링: Wireshark 352
6.5 웹 서버와 라즈베리 파이의 제어 355
6.6 요약 362

PART 3 리눅스 고급 프로그래밍
CHAPTER 7 리눅스 멀티미디어 프로그래밍: 현란함과 즐거움 367
7.1 멀티미디어와 라즈베리 파이 368
7.1.1 멀티미디어 368
7.1.2 색상 체계 369
7.1.3 사운드 372
7.1.4 아날로그/디지털 변환 373
7.1.5 리눅스 멀티미디어 시스템 379
7.1.6 라즈베리 파이의 멀티미디어 시스템 380
7.2 리눅스 사운드 프로그래밍 380
7.2.1 리눅스 사운드 시스템 380
7.2.2 ALSA를 이용한 오디오 프로그래밍 384
7.2.3 ALSA 프로그래밍 389
7.2.4 ALSA 믹서 프로그래밍 404
7.2.5 WAV 파일의 출력 408
7.3 프레임 버퍼를 통한 이미지 출력 418
7.3.1 프레임 버퍼의 정보 표시 419
7.3.2 프레임 버퍼를 이용한 그래픽 422
7.3.3 BMP 파일 표시하기 430
7.3.4 Qt를 이용한 이미지 표시 438
7.4 Video4Linux2와 Pi Camera 440
7.4.1 Video4Linux 440
7.4.2 Pi Camera 442
7.4.3 Video4Linux2 프로그래밍 445
7.4.4 BMP 파일로 이미지 캡처 455
7.5 라즈베리 파이와 멀티미디어 458
7.6 요약 460

CHAPTER 8 Qt를 이용한 GUI 프로그래밍: 더 편리한 접근성 463
8.1 Qt와 라즈베리 파이: Qt on Pi 464
8.1.1 X 윈도우 시스템 464
8.1.2 Qt의 개요 473
8.1.3 라즈베리 파이로 Qt 4 설치하기 477
8.1.4 라즈베리 파이에 Qt 5 설치하기 478
8.2 Qt 프로그래밍과 사용자 정의 위젯 484
8.2.1 Hello World! 프로그래밍 485
8.2.2 Qt에서의 위젯 488
8.2.3 Qt에서의 이벤트 처리 489
8.2.4 사용자 정의 위젯 493
8.2.5 사용자 정의 시그널과 슬롯 495
8.3 Qt 위젯과 레이아웃 498
8.3.1 Qt의 기본 위젯 498
8.3.2 버튼 위젯 499
8.3.3 정보 표시 위젯 503
8.3.4 문자 입력 위젯 507
8.3.5 범위 선택 위젯 509
8.3.6 레이아웃 512
8.3.7 Qt의 다이얼로그 516
8.3.8 Qt와 Video4Linux2 519
8.4 Qt Creator를 이용한 GUI 디자인 524
8.4.1 Qt Creator를 위한 환경 설정 524
8.4.2 C 언어를 위한 프로젝트 생성과 실행 527
8.4.3 Qt 애플리케이션을 위한 프로젝트 531
8.5 GUI와 라즈베리 파이 545
8.6 요약 552

CHAPTER 9 리눅스 커널과 디바이스 드라이버: 더 깊은 곳으로... 555
9.1 리눅스 커널과 디바이스 드라이버 556
9.1.1 리눅스 커널과 모듈 556
9.1.2 커널 영역과 유저 영역 558
9.1.3 리눅스 디바이스 드라이버 559
9.2 리눅스 디바이스 드라이버 프로그래밍 563
9.2.1 라즈베리 파이에 리눅스 커널의 설치 563
9.2.2 시스템 호출 567
9.2.3 커널 모듈 576
9.3 시스템 레지스터와 LED 출력 580
9.3.1 CPU와 데이터 입출력 580
9.3.2 시스템 레지스터 582
9.4 LED 출력을 위한 GPIO 드라이버 프로그래밍 589
9.4.1 리눅스 디바이스 파일과 GPIO 589
9.4.2 리눅스 디바이스 드라이버 GPIO 프로그래밍 590
9.4.3 애플리케이션으로의 시그널 전달 610
9.5 요약 616

CHAPTER 10 부록 619
10.1 임베디드 리눅스 공부하기 620
10.1.1 하드웨어 621
10.1.2 소프트웨어 623
10.2 라즈베리 파이와 OpenCV 626
10.2.1 OpenCV 설치 626
10.2.2 OpenCV를 이용한 영상 처리 프로그래밍 627
10.2.3 OpenCV와 프레임 버퍼를 이용한 카메라 프로그래밍 631
10.2.4 OpenCV를 이용한 얼굴 인식 633
10.3 GStreamer를 이용한 멀티미디어 프로그래밍 637
10.3.1 GStreamer와 멀티미디어 638
10.3.2 GStreamer를 이용한 프로그래밍 642
10.3.3 GStreamer의 도구들 649
10.3.4 GStreamer와 스트리밍 652
10.4 소스 코드: 라즈베리 파이의 제어 664
10.4.1 프로젝트 파일 664
10.4.2 헤더 파일 665
10.4.3 소스 코드 666

책 속으로

애플리케이션 개발에서 가장 시간이 많이 걸리는 작업 중 하나가 바로 디버깅이다. 디버깅은 프로그램의 잘못된 부분, 즉 버그를 찾아내는 과정으로, 동적 메모리의 잘못된 사용, 적절하지 못한 스택의 크기, 엔디안 문제 등이 버그를 유발한다. 리눅스에서도 디버깅 작업을 보다 쉽게 하도록 gdb 유틸리티를 제공한다. gdb 유틸리티를 사용하면 애플리케이션을 실행하여 소스 코드 내의 특정 부분에서 브레이크포인트를 설정하고 변수 값을 조사하는 등 디버깅과 관련된 작업을 수행할 수 있다.
_95쪽

‘학교종’을 연주하는 프로그램을 작성해보... 더보기

출판사 서평

라즈베리 파이로 배우는 사물인터넷과 리눅스 프로그래밍!
기본적인 하드웨어 개발에서 리눅스 애플리케이션 개발까지!

이 책이 다루는 내용
■ 라즈베리 파이와 GPIO를 이용한 하드웨어 제어
■ 리눅스 시스템 프로그래밍
■ 다중 처리
■ 리눅스 네트워크 프로그래밍
■ 리눅스 멀티미디어 프로그래밍
■ 리눅스 GUI 프로그래밍
■ 리눅스 커널 & 디바이스 드라이버 프로그래밍
■ OpenCV와 GStreamer를 이용한 멀티미디어 스트리밍

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