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1、嵌入式嵌入式 LINUX C LINUX C 编程编程韶关学院计算机科学学院韶关学院计算机科学学院第二章第二章 Linux Linux环境下环境下C C语言的开发语言的开发lC C语言的简单回顾语言的简单回顾lLinuxLinux下的下的C C语言开发环境语言开发环境 l嵌入式嵌入式Linux CLinux C语言的开发语言的开发lLinuxLinux系统系统 l嵌入式嵌入式LinuxLinux中程序的运行原理中程序的运行原理 教学提纲教学提纲第二章教学要点nC C语言概要语言概要nLinuxLinux环境中环境中C C语言的开发语言的开发n嵌入式嵌入式LinuxLinux中的程序运行中的程序
2、运行一、一、C C语言的简单回顾语言的简单回顾 最早期的计算机语言二进制语言和汇编最早期的计算机语言二进制语言和汇编语言都是一种面向机器的语言，与具体的机语言都是一种面向机器的语言，与具体的机器硬件环境紧密相关，而为了减轻程序设计器硬件环境紧密相关，而为了减轻程序设计人员的负担，使其着力于面向问题的算法设人员的负担，使其着力于面向问题的算法设计，脱离于对机器的具体硬件要求，从计，脱离于对机器的具体硬件要求，从6060年年代开始产生了高级语言。代开始产生了高级语言。如：如：ALGOLALGOL、FORTRAN PASCALFORTRAN PASCAL和和C C语言。语言。p高级语言的产生高级语言
3、的产生pC C语言的发展历史语言的发展历史lALGOLALGOL语言（语言（19581958年，年，ACMACM小组（美国计算机协小组（美国计算机协会）离硬件系统很远）会）离硬件系统很远）lCPLCPL语言（语言（19631963年，剑桥，复合程序设计语言）年，剑桥，复合程序设计语言）lBCPLBCPL语言（语言（19671967年，剑桥，马丁年，剑桥，马丁.理查德简化）理查德简化）lB B语言（语言（19701970年，贝尔实验室年，贝尔实验室,肯肯.汤普逊进一步汤普逊进一步简化，更突出了硬件处理能力。简化，更突出了硬件处理能力。lC C语言（语言（19721972年，布朗年，布朗.W.W.
4、卡尼汉和丹尼斯卡尼汉和丹尼斯.M.M.利利奇对奇对B B语言进行完善和扩充）语言进行完善和扩充）lC C语言是伴随语言是伴随UNIXUNIX操作系统而产生的。操作系统而产生的。l19871987年年,美国国家标准协会美国国家标准协会（ANSIANSI）制定）制定C C语言标准称为语言标准称为ANSI C,ANSI C,产品有：产品有：Microsft Microsft C C、Turbo CTurbo C、Borland C Borland C。l在在C C语言的基础上，开发了语言的基础上，开发了C+C+语言、语言、C#C#语语言。言。目前流行的目前流行的C C语言编译系统是以语言编译系统是以
5、19901990年年国际化组织制定的国际化组织制定的ISO CISO C标准。标准。pC C语言的发展历史语言的发展历史pC C语言的特点语言的特点l一种模块化的程序设计语言一种模块化的程序设计语言l语言简洁、使用方便、灵活。语言简洁、使用方便、灵活。C C语言一共有关键语言一共有关键字三十二个，九个控制语句。字三十二个，九个控制语句。l运算丰富，数据处理能力强大。三十四个运算运算丰富，数据处理能力强大。三十四个运算符。符。l可移植性好。可移植性好。l可以直接调用系统功能，实现对硬件的操作。可以直接调用系统功能，实现对硬件的操作。l与与LinuxLinux结合紧密。结合紧密。l具有高级语言与低
6、级语言两重性的特点。具有高级语言与低级语言两重性的特点。LinuxLinux操作系统中提供了操作系统中提供了C C语言的开发环境语言的开发环境。开发环境的组成部分如下：开发环境的组成部分如下：编辑器编辑器:Vi:Vi和和Emacs,Emacs,完成程序源代码的编写。完成程序源代码的编写。编译链接器：编译链接器：GCCGCC提供了提供了C C语言的编译器、汇编语言的编译器、汇编器、链接器。是器、链接器。是 Linux Linux 中中C C语言开发的核心工语言开发的核心工具。具。程序调试工具：程序调试工具：GDBGDB是命令行调试工具，可以设是命令行调试工具，可以设置断点、单步运行、查看变量等。
7、置断点、单步运行、查看变量等。工程管理工具：工程管理工具：makemake和和MakefileMakefile。二、二、LinuxLinux下的下的C C语言开发环境语言开发环境 嵌入式嵌入式Linux CLinux C语言的开发过程如下图所示：语言的开发过程如下图所示：三、嵌入式三、嵌入式Linux CLinux C语言的开发语言的开发C语言源语言源程序和头程序和头文件等文件等文本编文本编辑工具辑工具GCCGCC工具工具GDBGDB工具工具目标文件、目标文件、头文件、可头文件、可执行文件等执行文件等 MAKE MAKE各种编各种编译参数译参数配置配置 嵌入式嵌入式Linux CLinux C
8、语言的开发工具语言的开发工具文本编辑工具文本编辑工具 Vi、EmacsC代码（代码（*.C)编译器编译器GCC汇编代码汇编代码(*.S)目标代码目标代码(*.o)链接器链接器(ld)可执行程序可执行程序其它目标代其它目标代码码(*.o)调试器调试器GDB Linux是一种可以自由传播和免费使是一种可以自由传播和免费使用的操作系统，它和用的操作系统，它和UNIX类似，可以在类似，可以在各种硬件平台上运行并且开放全部各种硬件平台上运行并且开放全部 的源的源代码，于代码，于1991年由芬兰程序员年由芬兰程序员林纳斯林纳斯托瓦兹托瓦兹发布。发布。四、四、LinuxLinux系统系统pLinux系统概述
9、系统概述l多用户、多任务。多用户、多任务。l采用阶层式目录结构、文件归类清晣。采用阶层式目录结构、文件归类清晣。l支持多种文件系统。支持多种文件系统。lLinuxLinux系统具有良好的移植性系统具有良好的移植性lLinuxLinux可以运行各种可以运行各种CPUCPU上。上。lLinuxLinux系统具有良好的用户界面（两种界面）。系统具有良好的用户界面（两种界面）。lLinuxLinux系统具有安全、高效和稳定的特点。系统具有安全、高效和稳定的特点。l开放和免费。（遵照开放式系统互联的标准）开放和免费。（遵照开放式系统互联的标准）Linux系统主要特点系统主要特点LinuxLinux操作系
10、统版本分为两类：操作系统版本分为两类：l内核版本（只负责控制硬件、管理文内核版本（只负责控制硬件、管理文件系统、程序进程。）件系统、程序进程。）如如pLinux的版本的版本l发行版本（集成了用户应用和系统管理发行版本（集成了用户应用和系统管理工具等）工具等）如如RT-LinuxRT-Linux、CLinuxCLinux、XlinuxXlinux等等pLinux的安装和基本使用的安装和基本使用lLinuxLinux终端（显示器和键盘，终端（显示器和键盘，ShellShell命令）命令）lLinux ShellLinux ShellShellShell是一个用户与是一个用户与LinuxLinux系
11、统间的接口程序。系统间的接口程序。目前流行的目前流行的ShellShell有有ashash、bashbash、kshksh、cshcsh、zshzsh。Shell Shell命令基本格式为：命令基本格式为：命令名命令名 选项选项 2例如：例如：ls-l-r /home/peidachang Linux Linux中，文件是一个非常重要的一中，文件是一个非常重要的一个概念，除了硬盘上存储的文件以外，个概念，除了硬盘上存储的文件以外，LinuxLinux还把显示器、键盘、打印机等输入还把显示器、键盘、打印机等输入输出设备以及网络接口都当作文件处理。输出设备以及网络接口都当作文件处理。目录结构采用树
12、形结构组织，目录和目录结构采用树形结构组织，目录和文件有三种权限：只读、只写、可执行利文件有三种权限：只读、只写、可执行利用用chmodechmode命令可改变权限。命令可改变权限。pLinux的文件和目录结构的文件和目录结构 LinuxLinux的常用命令涉及到文件管理、文档的常用命令涉及到文件管理、文档编辑、文件传输、磁盘维护、编辑、文件传输、磁盘维护、网络通信、系网络通信、系统管理、系统设置和设备管理。统管理、系统设置和设备管理。pLinux的常用命令的常用命令进入与退出进入与退出LinuxLinux系统系统 登录：两种用户（登录：两种用户（root“#”root“#”与普通用户与普通用
13、户“$”$”）虚拟控制台的选择，允许用户在多个控制台虚拟控制台的选择，允许用户在多个控制台上工作。上工作。reboot halt shutdown exitreboot halt shutdown exit的使用的使用 LinuxLinux文本处理命令文本处理命令(sort)(sort)sortsort命令命令l功能是对数据库记录文件中的各行进行排序。功能是对数据库记录文件中的各行进行排序。它有许多非常实用的选项，它是一个非常强大它有许多非常实用的选项，它是一个非常强大的数据管理工具。的数据管理工具。l格式如下：格式如下：sort sort 选项选项 文件文件选项：选项：-m-m、-c u o
14、 f-c u o f等等uniquniq命令命令l功能是删除重复的行功能是删除重复的行l格式：格式：luniq uniq 选项选项 文件文件l选项：选项：有有-c d n-c d n等等 LinuxLinux文本处理命令文本处理命令(uniquniq)tar命令命令l功能是可以为文件和目录创建档案。功能是可以为文件和目录创建档案。利用利用tartar命令，用户可以为某一特定用户创建档案（备命令，用户可以为某一特定用户创建档案（备份文件），也可以在档案中改变文件，或者向份文件），也可以在档案中改变文件，或者向档案加入新的文件。档案加入新的文件。l格式：格式：tartar主选项主选项+辅选项辅选项
15、 文件或目录文件或目录l主选项：主选项：c c、r r、t t、u u、x xl辅选项：辅选项：b b、f f、k k、m m、M M、v v、w w、z z LinuxLinux备份与压缩命令（备份与压缩命令（tar)tar命令举例命令举例ltar-cvf/tmp/etc.tar /etctar-cvf/tmp/etc.tar /etc =仅打包，不压缩！仅打包，不压缩！ltar-zcvf/etctar-zcvf/etc =打包后，以打包后，以 gzip gzip 压缩压缩ltar-jcvf/tmp/etc.tar.bz2/etctar-jcvf/tmp/etc.tar.bz2/etc=打包
16、后，以打包后，以 bzip2 bzip2 压缩压缩范例一：范例一：将整个将整个/etc /etc 目录下的文件全部打包目录下的文件全部打包成为成为/tmp/etc.tar/tmp/etc.tar l tar-ztvf /范例二：查阅上述范例二：查阅上述/文件内有哪些文件文件内有哪些文件？tar命令举例命令举例范例三：将范例三：将/文件解压缩在文件解压缩在 /usr/local/src/usr/local/src 底下底下lcd /usr/local/srcltar-zxvf/lgzipgzip是在是在linuxlinux系统中经常使用的一个对系统中经常使用的一个对文件进行压缩和解压缩的命令。文
17、件进行压缩和解压缩的命令。l格式：格式：gzip gzip 选项选项 压缩（解压缩）的文件名压缩（解压缩）的文件名选项有：选项有：-c d l r t v -num-c d l r t v -numLinuxLinux备份与压缩命令备份与压缩命令（gzip)注：注：gzipgzip不能压缩整个目录。可以使用不能压缩整个目录。可以使用tartar先打先打包，再压缩包，再压缩!gzip举例说明举例说明例例1 1：把：把/home/home目录下的每个文件压缩成目录下的每个文件压缩成.gz.gz文件。文件。$cd/home$gzip*$ls$gzip-dv*43.1%-replaced with m
18、m.txt 43.1%-replaced with sort.txt 43.1%-replaced with $ls mm.txt sort.txt 例例2：把例把例1 1中每个压缩的文件解压，并列出详细中每个压缩的文件解压，并列出详细的信息。的信息。lunzipunzip命令将命令将MS WindowsMS Windows下的压缩软件下的压缩软件winzipwinzip压缩的文件展开。压缩的文件展开。l格式：格式：unzip unzip 选项选项 压缩文件名压缩文件名.zip.zipl选项选项:-x-v-t-d z-n:-x-v-t-d z-n LinuxLinux备份与压缩命令备份与压缩命
19、令（unzip)unzip)Linux系统管理命令（功能介绍）系统管理命令（功能介绍）wallwall命令命令n功能：功能：对全部已登录用户发送信息。对全部已登录用户发送信息。writewrite命令命令n功能：功能：向系统中某个用户发送信息。向系统中某个用户发送信息。mesgmesg命令命令n功能：功能：设定是否允许其他用户用设定是否允许其他用户用writewrite命命令。令。sync命令命令p功能：强制把内存中的数据写回硬盘，以免数功能：强制把内存中的数据写回硬盘，以免数据丢失。据丢失。shutdownshutdown命令命令p功能：安全的关闭或重启系统，但只有超级用功能：安全的关闭或重
20、启系统，但只有超级用户才能有这个权限。户才能有这个权限。freefree命令命令p功能：查看当前系统的内存的使用情况。功能：查看当前系统的内存的使用情况。uptimeuptimep显示系统运行时间、登录用户个数、平均负载显示系统运行时间、登录用户个数、平均负载Linux系统管理命令（功能介绍）系统管理命令（功能介绍）df命令命令p功能：检查文件系统的磁盘空间占用情况。功能：检查文件系统的磁盘空间占用情况。du命令命令p功能：统计目录所占的磁盘空间大小。功能：统计目录所占的磁盘空间大小。dd命令命令p把指定的输入文件复制指定的输出文件中把指定的输入文件复制指定的输出文件中fdformatp对软盘
21、进行格式化对软盘进行格式化LinuxLinux磁盘管理命令（功能介绍）磁盘管理命令（功能介绍）pLinuxLinux下开发环境有两类：下开发环境有两类：字符界面的开发环境和图形化集成开字符界面的开发环境和图形化集成开发环境。字符模式开发流程：发环境。字符模式开发流程：一般使用一般使用Vi、Vim、Emacs文本编辑工具文本编辑工具编写源程序，然后编写源程序，然后GCC来编译，来编译，GDB来来调试、如果开发大型的程序，要使用调试、如果开发大型的程序，要使用CVS对项目进行管理。对项目进行管理。五、嵌入式五、嵌入式LinuxLinux中运行原理中运行原理pc语言程序运行环境语言程序运行环境 应用程序应用程序 库函数库函数 系统调用系统调用 操作系统操作系统