第3章 Linux 操作系統(tǒng)

第3章Linux操作系統(tǒng)3.1Linux概述3.2嵌入式Linux3.3嵌入式實(shí)時Linux3.4Linux系統(tǒng)的安裝3.5Linux目錄結(jié)構(gòu)3.6Linux常見術(shù)語和常用命令3.7Linux下的C語言編程入門13.1Linux概述---Linux的起源

Linux也被稱作UNIX克隆（UNIXclone）或UNIX風(fēng)格的操作系統(tǒng)，是UNIXOS的一個版本；在1990年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生LinusTorvalds用匯編語言編寫了一個在80386保護(hù)模式下處理多任務(wù)切換的程序，并從Minix得到啟發(fā)，開發(fā)出0.0.1版本的Linux；Linux具有UNIX的全部特征，包括多任務(wù)、虛擬內(nèi)存、共享庫、需求裝載、共享的寫時復(fù)制程序執(zhí)行、優(yōu)秀的內(nèi)存管理以及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)支持；Linux已成為Windows強(qiáng)勁對手。且不僅能夠運(yùn)行于PC平臺，在嵌入式方面更顯特色，逐漸可與WindowsCE抗衡。23.1.2Linux概述---Linux與GNU當(dāng)前流行的軟件按照提供方式可分成三種模式：商業(yè)軟件（commercialsoftware）；共享軟件（sharesoftware）；自由軟件（freesoftware）；開發(fā)者提供軟件全部源代碼，任何用戶都有權(quán)利使用、拷貝、擴(kuò)散、修改該軟件，同時用戶有義務(wù)將自己修改過的源代碼公開。31984年，哈佛大學(xué)學(xué)生RichardStallman開發(fā)了一個完全基于自由軟件的軟件體系計(jì)劃，稱為GNU(Gnu’sNotUnix)，是免費(fèi)軟件基金會（FSF,FreeSoftwareFoundation）提供了一套應(yīng)用程序，用來代替UNIX操作系統(tǒng)，并擬定了一份稱為公共版權(quán)許可（GPL,GeneralPublicLicense）的文件。GNU計(jì)劃的宗旨是：消除對于計(jì)算機(jī)程序拷貝、分發(fā)、理解和修改的限制。也就是說，每一個人都可以在前人工作的基礎(chǔ)上加以利用、修改和添加新內(nèi)容，但必須公開源代碼，允許其他人在此基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。Linus發(fā)布Linux1.0版是完全按照自由發(fā)布版權(quán)來做的，而后轉(zhuǎn)向了GPL版權(quán)，該版權(quán)除了規(guī)定有自由軟件的各項(xiàng)許可以外，還允許用戶出售自己的程序拷貝，并從中獲利。這一轉(zhuǎn)變對于Linux的發(fā)展至關(guān)重要。43.1.3Linux概述---Linux內(nèi)核概況1、Linux內(nèi)核在操作系統(tǒng)中的位置

Linux操作系統(tǒng)由4個層次組成：用戶進(jìn)程、系統(tǒng)調(diào)用接口、Linux內(nèi)核和硬件。把應(yīng)用進(jìn)程也納入操作系統(tǒng)的范疇是由于其運(yùn)行和操作系統(tǒng)密切相關(guān)，系統(tǒng)調(diào)用接口也可以說是操作系統(tǒng)內(nèi)核的補(bǔ)充，硬件則是物質(zhì)基礎(chǔ)。硬件Linux內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用接口用戶進(jìn)程Linux內(nèi)核在整個操作系統(tǒng)中的位置52、Linux內(nèi)核的抽象結(jié)構(gòu)1）進(jìn)程調(diào)度（Scheduling）子系統(tǒng)控制著進(jìn)程對CPU的訪問。當(dāng)需要選擇下一個進(jìn)程時，由調(diào)度程序根據(jù)一定的算法選擇最值得運(yùn)行的進(jìn)程。Linux使用了比較簡單得基于優(yōu)先級得進(jìn)程調(diào)度算法。2）內(nèi)存管理（MM，MemoryManagement）子系統(tǒng)允許多個進(jìn)程安全地共享主內(nèi)存區(qū)域。內(nèi)存管理從邏輯上可以分為硬件無關(guān)的部分和硬件相關(guān)的部分。前者提供進(jìn)程的映射和虛擬內(nèi)存的交換，后者為內(nèi)存管理提供了虛擬接口。Linux內(nèi)核子系統(tǒng)及它們之間關(guān)系63）虛擬文件系統(tǒng)（VFS，VisualFileSystem）子系統(tǒng)隱藏了各種不同硬件的具體細(xì)節(jié)，為所有設(shè)備提供統(tǒng)一的接口。VFS可分為邏輯文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動程序兩部分。前者指Linux所支持的文件系統(tǒng)，如ext2、FAT等；后者指為某一種硬件所編寫的驅(qū)動程序模塊。Linux還支持?jǐn)?shù)十種不同的文件系統(tǒng)，是Linux較有特色的一部分。4）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)提供了對各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的存取和各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支持，可分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序兩部分。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)每一種可能的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序負(fù)責(zé)與具體的硬件設(shè)備進(jìn)行通信，每種可能的硬件設(shè)備都有相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序。5）進(jìn)程間通信（IPC，InterprocessCommunication）子系統(tǒng)提供了進(jìn)程間多種通信機(jī)制。多個進(jìn)程為了能在同一項(xiàng)任務(wù)上協(xié)調(diào)工作，他們之間必須能夠進(jìn)行信息的交互。Linux支持許多不同形式的進(jìn)程間通信機(jī)制，包括管道（pipe）、信號以及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程通信機(jī)制Sockets等。73.1.4Linux概述---Linux內(nèi)核的微型化嵌入式應(yīng)用對操作系統(tǒng)的要求是： 功能具有針對性，效率高，占用資源少，啟動速度快，有些系統(tǒng)有實(shí)時性的要求等。Linux是由許多體積小且性能高的微內(nèi)核和系統(tǒng)組成。在內(nèi)核代碼完全公開的前提下，用戶可根據(jù)自己應(yīng)用的需要有針對性地對內(nèi)核進(jìn)行改造，完全可以低成本地設(shè)計(jì)和開發(fā)出真正滿足自己需要的嵌入式系統(tǒng)。通用做法是對Linux內(nèi)核重新編譯。由于Linux內(nèi)核采用模塊化地設(shè)計(jì)，內(nèi)核開發(fā)人員在設(shè)計(jì)時把這些內(nèi)核模塊作為可選項(xiàng)，可以在編譯系統(tǒng)內(nèi)核時制定。83.2嵌入式Linux商業(yè)嵌入式系統(tǒng)的共同特點(diǎn)： 具有專業(yè)性、各自地源代碼不公開，使得每個系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件不容易與其他系統(tǒng)兼容，軟件的移植性較差，對各種設(shè)備的支持方面也存在問題，且價格昂貴。嵌入式Linux（EmbededLinux）是指對Linux經(jīng)過小型化剪裁后，能夠固化在容量為幾百KB到幾十MB的存儲器或單片機(jī)中，適用于特定嵌入式場合的專用Linux操作系統(tǒng)。9Linux應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢1）開放源代碼，軟件資源豐富2）內(nèi)核功能強(qiáng)大3）支持多種體系結(jié)構(gòu)4）完善的網(wǎng)絡(luò)通信和成熟的文件圖形系統(tǒng)5）豐富的驅(qū)動程序6）完善的開發(fā)工具鏈10Linux應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的不足1）軟件開發(fā)的效率和功能沒有足夠的資源在本機(jī)上運(yùn)行開發(fā)工具和調(diào)試設(shè)備，往往采用交叉編譯調(diào)試的方法。2）軟件的實(shí)時性問題Linux本身不是一種實(shí)時的操作系統(tǒng)，其內(nèi)核不是完全可搶占的。Linux的調(diào)度時機(jī)主要有：進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時刻，即進(jìn)程終止、進(jìn)程睡眠；可運(yùn)行隊(duì)列中新增加一個進(jìn)程時；當(dāng)前進(jìn)程的時間片用完時；進(jìn)程從系統(tǒng)調(diào)用返回到用戶態(tài)時；內(nèi)核處理完中斷后，進(jìn)程返回到用戶態(tài)時等。113）內(nèi)存及其管理問題

一個典型的Linux內(nèi)核在未壓縮的情況下至少要占1.5MB左右的內(nèi)存，運(yùn)行時可能需要超過4MB，功能強(qiáng)大的甚至要占用上百M(fèi)B的存儲空間。 標(biāo)準(zhǔn)的Linux設(shè)計(jì)時所針對的處理器都是帶有內(nèi)存管理單元（MMU）的，并且Linux系統(tǒng)充分利用了處理器的內(nèi)存管理機(jī)制。但有些嵌入式處理器不帶MMU。123.3嵌入式實(shí)時Linux將Linux作為底層操作系統(tǒng)，在其上進(jìn)行實(shí)時化改造，從而構(gòu)建出一個具有實(shí)時處理能力的嵌入式系統(tǒng)，是目前發(fā)展的趨勢。為實(shí)時系統(tǒng)而開發(fā)的RTLinux可以讓Linux支持硬實(shí)時任務(wù)。它主要是把Linux的任務(wù)作為自己的一個任務(wù)，因此，實(shí)時性要求很高的任務(wù)不受非實(shí)時的Linux干擾。另外，還提供了實(shí)時任務(wù)和Linux的基本內(nèi)核和其他任務(wù)間的接口。這些接口不需要很強(qiáng)的實(shí)時性。這種架構(gòu)的關(guān)鍵是將實(shí)時代碼與非實(shí)時代碼分開設(shè)計(jì)。RTLinux中含有時間緊要的函數(shù)，可以用中斷管理器來精確控制中斷處理，從而很好地保證了關(guān)鍵中斷能夠在需要時得到執(zhí)行。這種方法可以滿足廣泛范圍內(nèi)的實(shí)時要求，即使沒有實(shí)時擴(kuò)展，Linux也能很好地處理多個事件流。133.4Linux系統(tǒng)的安裝143.5LINUX目錄結(jié)構(gòu)/root/X11R6/home/dev/lib/sbin/tmp/usr/var/mnt/proc/bin/src/lib/local/man…/sbin/opt/etc/include15目錄常用功能介紹：/boot：包含了操作系統(tǒng)的內(nèi)核和在啟動系統(tǒng)過程中所要用到的文件。/bin：存放常用的二進(jìn)制可執(zhí)行文件，如ls,mv,rm,mkdir,gzip,tar等。/dev區(qū)：存放與設(shè)備有關(guān)的特殊文件。UNIX或LINUX系統(tǒng)都把設(shè)備當(dāng)作文件，如/dev/cdrom表示光驅(qū)。/etc：存放系統(tǒng)管理和配置文件，如LILO的參數(shù)，用戶的帳號和密碼，以及系統(tǒng)的主要設(shè)置。/home：為用戶設(shè)置的目錄，user的主目錄就是/home/user，這個分區(qū)的大小取決于有多少用戶。/lib：標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)庫，也稱動態(tài)鏈接庫，在LINUX執(zhí)行和編譯內(nèi)核時，均會用到。/sbin：系統(tǒng)管理命令，存放的是系統(tǒng)管理員使用的管理程序，如fdisk,mount,ifconfig等。/tmp：用來存放臨時文件。16/mnt：系統(tǒng)提供這個目錄讓用戶臨時裝載其他的文件系統(tǒng)，如裝載軟盤的文件系統(tǒng)。/proc：虛擬的目錄，系統(tǒng)內(nèi)存的映射?？芍苯釉L問這個目錄來獲取系統(tǒng)信息。/opt：存放可選的安裝的軟件。/var：系統(tǒng)工作時預(yù)先設(shè)置的工作目錄，如各種服務(wù)日志文件和郵件等。/usr：最龐大和最重要的目錄之一，要用到的應(yīng)用程序和文件幾乎都在這個目錄，其中包含：/usr/X11R6存放XWindow的目錄/usr/bin眾多的應(yīng)用程序/usr/sbin

超級用戶的一些管理程序/usr/lib存放常用的動態(tài)鏈接庫和軟件包的配置文件/usr/includeLINUX下開發(fā)和編譯應(yīng)用程序所需的頭文件/usr/man存放幫助文檔/usr/src

存放LINUX的內(nèi)核源碼173.6Linux常見術(shù)語和常用命令3.6.1Linux常見術(shù)語GNUGNU的字面意思是角馬，是南非的一種像牛的大羚羊，但它實(shí)質(zhì)性的含義是強(qiáng)調(diào)“IsNotUnix”，因此通常說“GNU是Gnu’sNotUnix的遞歸所寫”。它源于自由軟件基金會的一個項(xiàng)目，該項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一個自由的UNIX版本，這一UNIX版本稱為HURD。盡管HURD尚未完成，但GNU項(xiàng)目開發(fā)了許多高指令的編程工具，包括Emacs編輯器，著名的GNUC和C++編譯器（gcc和g++）。所有的GNU軟件和派生工作均適用GNU通用公共許可證，即GPL。Linux的開發(fā)使用大量的GNU工具，人們常說的Linux通常包括：符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)Shell和外圍工具；C語言編譯器和其他開發(fā)工具及函數(shù)庫；XWindow窗口系統(tǒng)；各種應(yīng)用軟件，包括字處理軟件、圖像處理軟件等；其他各種Internet軟件，包括FTP服務(wù)器、WWW服務(wù)器；關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 18GPL GPL與軟件是否免費(fèi)無關(guān)，它的主要目標(biāo)是保證軟件對所有用戶來說是自由的，GPL通過如下途徑實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：它要求軟件以源代碼的形式發(fā)布，并規(guī)定任何用戶能夠以源代碼的形式將軟件復(fù)制或發(fā)布給別的用戶；它提醒每個用戶，對于該軟件不提供任何形式的擔(dān)保；如果用戶的軟件使用了受GPL保護(hù)的任何軟件的一部分，那么該軟件就繼承了GPL；GPL并不排斥對自由軟件的進(jìn)行商業(yè)性質(zhì)的包裝和發(fā)行，也不限制在自由軟件的基礎(chǔ)上打包發(fā)行其他非自由軟件；遵照GPL的軟件并不是可以任意傳播的，這些軟件通常都有正式的版本，GPL在發(fā)布軟件或復(fù)制軟件時申明限制條件。193.6.2Linux基本概念

用戶和組Linux是一個真正的多用戶系統(tǒng),為了方便使用GNU/Linux系統(tǒng),必須在機(jī)器上擁有一個帳戶。一個組能擁有很多用戶通過組的方式可便于實(shí)現(xiàn)幾個人之間的文件共享Linux是一個多用戶系統(tǒng)，每個文件是一個用戶和一個組的獨(dú)家財(cái)產(chǎn)。用戶和組，他們中的每一個成員都持有一個個人的目錄(稱為HOME目錄)20一個組能擁有很多用戶通過組的方式可便于實(shí)現(xiàn)幾個人之間的文件共享三個類別用戶:（1）文件的所有者（owner）；（2）同組用戶（是所有者組的成員，所有者組是與文件有關(guān)聯(lián)的組,同組用戶不是文件所有者,group）（3）其他用戶（既不是所有者也不是所有者組的成員,other）；有三種不同的許可操作:(1)讀許可:(r)它準(zhǔn)許用戶讀取文件的內(nèi)容(2)寫許可:(w)它準(zhǔn)許用戶修改文件的內(nèi)容(3)執(zhí)行許可:(x)它準(zhǔn)許用戶運(yùn)行可執(zhí)行文件213.6.3Linux常用命令1、ls,pwd,cd等文件處理命令ls：顯示當(dāng)前目錄下的所有文件和目錄語法：ls

選項(xiàng)[-alFR][文件或目錄]-a顯示所有文件包括隱藏文件-l使用longformat長格式進(jìn)行顯示-F附加文件類別符號在文件名最后-R顯示目錄及其下的子目錄內(nèi)容pwd：顯示當(dāng)前目錄路徑cd

目錄名：進(jìn)入目錄222、cp,rm,mv,mkdir等文件處理命令語法：cp-afpx［源文件或目錄］[目地文件或目錄］-aarchive的意思相當(dāng)于-dpR，也就是復(fù)制所有目錄并包括子目錄-f強(qiáng)制復(fù)制文件-p保留原始文件的日期-x指定文件復(fù)制后屬于目的磁盤的文件系統(tǒng)，如：ext2->fat32語法：rm-irf[文件或目錄]-r刪除目錄及其下的所有目錄內(nèi)容-f強(qiáng)制刪除-i交互模式，刪除前再做一次確認(rèn)語法：mv–if［源文件或目錄］[目地文件或目錄]233chmod,chown,chgrp等文件權(quán)限管理命令chmod命令英文原義：changefileordirectory’smode(改變文件或目錄的權(quán)限)語法：chmod-R[mode=4,2,1or{a,u,g,o}{+,-,=,}{r,w,x,s,t}][文件或目錄]示例：$chmoda+rstuff$chmod755filechown命令英文原義：Changefileordirectory'sOwner(改變文件或目錄的所有者)語法：chown–R[用戶][.[群組]][文件或目錄]chgrp命令英文原義：Changefileordirectory'sGroup(改變文件或目錄的所屬群組)語法：chgrp–R[文件或目錄]244、文件目錄匹配搜索的使用如ARM應(yīng)用程序的安裝目錄為：/ARM-FS2410，假設(shè)目錄下沒有其他ARM打頭的目錄和文件，則要進(jìn)入這個目錄，則只需輸入：cd/ARM，然后按Tab鍵，在shell中會自動找到ARM-FS2410這個目錄，而不必將目錄名輸入完全。5、編程時獲取幫助man獲得Linux系統(tǒng)手冊的電子版，很實(shí)用！如：

manmount

256、取消root密碼在終端輸入命令：

vim/etc/shadow可以看到顯示的第一行內(nèi)容如下：root:$1$dVVd5YVP$OgZG58TL/NRExTfcr6URH.:11829:0:99999:7:-1:-1:134539236

要取消密碼，需要將第一行root后第一對“:”之間的字符全部刪除，刪除后如下：

root::11829:0:99999:7:-1:-1:134539236然后用:w！強(qiáng)行存盤（由于shadow時只讀的）后，用

:q退出vi就實(shí)現(xiàn)了取消root密碼的操作。7、配置PC的IP地址ifconfigeth02將PC的IP地址配置為2。268、壓縮和解壓縮gzip命令語法：gzip[選項(xiàng)][-19r][文件]-1表示快速壓縮-9表示最佳狀況壓縮-r壓縮時包含所有子目錄-d表示解壓命令gunzip命令語法：gunzip：[選項(xiàng)][-r][文件或目錄]tar命令語法：tar[選項(xiàng)][zcvf][文件或目錄]-z使用gzip壓縮.tar文件-c產(chǎn)生一個tar文件-v觀看壓縮過程-f指定壓縮成的文件(或壓縮到磁帶設(shè)備)-x解壓說明：一般都是最先的四個選項(xiàng)zcvf全加，這樣馬上可以將一個目錄下所有的文件壓縮成一個壓縮文件。壓縮后文件格式：.tar.gzor.tgz。9、查找文件命令如查找文件:main.c，使用命令find-namemain.c或者locatemain.c在一個目錄下(含子目錄)的所有文件中搜索含有某個字符串(如“root”)的所有文件:grep‘root'*-r2710、vi(m)用法vi是Linux/Unix世界里極為普遍的全屏幕文本編輯器。有三種狀態(tài)，即編輯方式，插入方式和命令方式。在命令方式下，所有命令都要以“:”開始，對輸入的字符，系統(tǒng)均作為命令來處理，如:q代表退出,:w表示存盤。當(dāng)你進(jìn)入vi時，會首先進(jìn)入命令方式(同時也是編輯方式)。按下i就進(jìn)入插入方式，用戶輸入的可視字符都添加到文件中，顯示在屏幕上。按下ESC就可以回到命令狀態(tài)。編輯模式和命令方式類似，都要輸入命令，但它的命令不必以“:”，開始，它直接接收鍵盤輸入的單字符或組合字符命令。在編輯模式下按下“:”就進(jìn)入命令方式。

28vi常用操作無論是開啟新檔或修改舊文件，都可以使用vi，所需指令為:

vifilenamevi常用命令::q！放棄任何改動而退出vi,也就是強(qiáng)行退出:w存檔:w!對于只讀文件強(qiáng)行存檔:wq存檔并退出vi:x與wq的工作一樣

GNOMEgedit文本編輯器:GNOMEgedit文本編輯器與Windows的notepad文本編輯器功能相似，快捷鍵也大部分相同，又有Windows的wordpad寫字板的風(fēng)格，比之notepad和wordpad，gedit功能更全面，操作更便利。2911、軟、硬盤及光驅(qū)的使用

在Linux中對其他硬盤邏輯分區(qū),軟盤,光盤的使用與我們通常在DOS與Windows中的使用方法是不一樣的,不能直接訪問,因?yàn)樵贚inux中它們都被視為文件,因此在訪問使用前必須使用裝載命令mount將它們裝載到系統(tǒng)的/mnt目錄中來,使用結(jié)束,必須進(jìn)行卸載。命令格式如下:

mount-t文件系統(tǒng)類型設(shè)備名裝載目錄

文件類型常用的有:msdosdos分區(qū)文件ext2Linux的文件系統(tǒng)swapLinuxswap分區(qū)或swap文件iso9660安裝CD-ROM的文件系統(tǒng)vfat

支持長文件名的dos分區(qū)hpfsOS/2分區(qū)文件系統(tǒng)30設(shè)備名是指要裝載的設(shè)備的名稱，如軟盤，硬盤，光盤等，軟盤一般為/dev/fd0fd1，硬盤一般為/dev/hdahdb,硬盤邏輯分區(qū)一般為hda1hda2…等等，光盤一般為/dev/hdc。在裝載前一般要在/dev/mnt目錄下建立一個空的目錄，如軟盤為floppy，硬盤分區(qū)為其盤符如c,d等等，光盤為cd-rom，使用命令:mount-tmsdos/dev/fd0/mnt/floppy

;裝載一個mddos格式的軟盤mount-text2/dev/fd0/mnt/floppy

;裝載一個Linux格式的軟盤mount-tvfat/dev/hda1/mnt/c

;裝載Windows98格式的硬盤分區(qū)mount-tiso9660/dev/hdc/mnt/cd-rom;裝載一個光盤3112、Linux下的硬盤分區(qū)對Linux用戶來說，無論有幾個分區(qū)，分給哪一目錄使用，它歸根結(jié)底就只有一個根目錄，一個獨(dú)立且唯一的文件結(jié)構(gòu)；Linux中每個分區(qū)都是用來組成整個文件系統(tǒng)的一部分，因?yàn)樗捎昧艘环N叫“載入”的處理方法，它的整個文件系統(tǒng)中包含了一整套的文件和目錄，且將一個分區(qū)和一個目錄聯(lián)系起來。這時要載入的一個分區(qū)將使它的存儲空間在一個目錄下獲得。32對于IDE硬盤，驅(qū)動器標(biāo)識符為“hdx~”,其中“hd”表明分區(qū)所在設(shè)備的類型,這里是指IDE硬盤?！皒”為盤號(a為基本盤，b為基本從屬盤，c為輔助主盤，d為輔助從屬盤)，“~”代表分區(qū)，前四個分區(qū)用數(shù)字1到4表示，它們是主分區(qū)或擴(kuò)展分區(qū)，從5開始就是邏輯分區(qū)。例如，hda3表示為第一個IDE硬盤上的第三個主分區(qū)或擴(kuò)展分區(qū)，hdb2表示為第二個IDE硬盤上的第二個主分區(qū)或擴(kuò)展分區(qū).對于SCSI硬盤則標(biāo)識為"sdx~",SCSI硬盤是用"sd"來表示分區(qū)所在設(shè)備的類型的,其余則和IDE硬盤的表示方法一樣.33Linux的分區(qū)格式只有Ext2(3)和Swap兩種，Ext2(3)用于存放系統(tǒng)文件，Swap則作為Linux的交換分區(qū)。RedHatLinux至少需要兩個專門的分區(qū)(LinuxNative和LinuxSwap)，且不能將Linux安裝在Dos/Windows分區(qū)。SWAP分區(qū)是LINUX暫時存儲數(shù)據(jù)的交換分區(qū)，它主要是把主內(nèi)存上暫時不用的數(shù)據(jù)存起來，在需要的時候再調(diào)進(jìn)內(nèi)存內(nèi)。且作為SWAP使用的分區(qū)不用指定“MountPoint”(載入點(diǎn))，它的大小至少要等于系統(tǒng)上實(shí)際內(nèi)存的量，一般來說是內(nèi)存的兩倍?？梢詣?chuàng)建和使用一個以上的交換分區(qū)，最多16個。LinuxNative是存放系統(tǒng)文件的地方，它只能用EXT2(3)的分區(qū)類型。將Linux安裝在一個或多個類型為“LinuxNative”的硬盤分區(qū)，且每一個分區(qū)都必須要指定一個“MountPoint”(載入點(diǎn))，告訴Linux在啟動時這個目錄要給哪個目錄使用。34至少要使用兩個分區(qū)，一個是Swap分區(qū)，另一個是根分區(qū)。可以使用以下兩種分區(qū)工具：DiskDruid：這是RedHatLinux提供的管理工具?？梢愿鶕?jù)用戶的要求創(chuàng)建和刪除硬盤分區(qū)，還可以為每個分區(qū)管理載入點(diǎn)；Fdisk：傳統(tǒng)的Linux分區(qū)工具，比DiskDruid功能更強(qiáng)大，使用更加靈活，要求用戶對硬盤分區(qū)有一定經(jīng)驗(yàn)。353.6.3I/O管道和重定向I/O重定向(Redirection)：大于符號>小于符號<按位或符號（|）作為管道，將前級命令的輸出定向給下級的命令當(dāng)輸入。Linux將標(biāo)準(zhǔn)I/O分為三種stdin(Standardlnput)標(biāo)準(zhǔn)輸入：鍵盤Linux命令后面所加的參數(shù)，例如：ls–lfile1其中的file1就是標(biāo)準(zhǔn)輸入stdout(StandardOutput)標(biāo)準(zhǔn)輸出：stderr(Standarderror)標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出36（1）輸出重定向符（>） $ls–l>list正常情況執(zhí)行l(wèi)s-l后，輸出結(jié)果到屏幕上但經(jīng)過輸出重定向符>后，輸出結(jié)果會存儲到list文件中附加輸出重定向符(>>)$catlist2>>list1將輸出重定向結(jié)果附加到輸出文件的后面，cat顯示list2，然后將結(jié)果附加到list1的文件尾，所以這樣的操作可將兩個文件合并成一個文件。若只有輸出重定向符(>)，則1ist2會把1ist1內(nèi)容覆蓋。37（2）輸入重定向符（<）$catlistcatlist是list當(dāng)作cat的標(biāo)準(zhǔn)輸入文件，結(jié)果會將list的內(nèi)容顯示到屏幕上$cat<list但cat<list則是cat并無標(biāo)準(zhǔn)輸入文件，而是使用輸入重定向(<)將文件list定向給cat當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)輸入，最后才顯示list的內(nèi)容。（3）錯誤輸出重定向符（&>）$ls-ldir1>file_list當(dāng)目錄dir1存在時，輸出會保存到file_list中當(dāng)目錄dir1不存在時，file_list文件為空$ls-ldir1&>file_list&>則不管是正常與否都記錄到file_list文件中通常應(yīng)用于程序編譯過程中，記錄錯誤信息38（4）管道符（|）管道的功用是將前面程序的輸出結(jié)果引導(dǎo)為后面一個程序的輸入。ls–l/usr|more/usr目錄文件眾多，使用ls-l查看并無法一頁顯示完畢，輸出結(jié)果由管道|定向給more命令，當(dāng)作more命令的輸入，而使得可以一頁一頁地觀看1s的輸出結(jié)果。393.7LINUX下的C語言編程入門3.7.1C語言和LINUX3.7.2gcc編譯器3.7.3GNU調(diào)試器GDB3.7.4使用make403.7.1C語言和LINUX

BrianW.Kernighan,DennisM.Rithie開發(fā)了C語言。

C語言的特點(diǎn)：（1）語言簡潔、緊湊、使用方便靈活；（2）運(yùn)算和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富；（3）C語言允許直接訪問物理地址，可以進(jìn)行位操作，能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能；（4）可移植性好；41C語言在嵌入式系統(tǒng)中編寫應(yīng)用程序至少有以下一些好處：（1）系統(tǒng)可以在其他的計(jì)算機(jī)上仿真（2）應(yīng)用程序有較好的可移植性（3）便于程序的調(diào)試（4）C語言庫函數(shù)豐富42gcc是GNU的C和C++編譯器,它是Linux中最重要的軟件開發(fā)工具。gcc能夠編譯三種語言:C,C++和ObjectC(C語言的一種面向?qū)ο髷U(kuò)展)。利用gcc命令可同時編譯并連接C和C++源程序。匯編語言的編譯器為as。編譯器被成功的移植到不同的處理器平臺上，標(biāo)準(zhǔn)PCLINUX上的gcc是FORINTELCPU的。

3.7.2gcc編譯器43

gcc的基本用法：gcc[option][filename]（1）gcc-cdemo.c

“-c”表示對文件進(jìn)行編譯和匯編，但不連接。（2）gcc–odemodemo.o將得到名為demo的可執(zhí)行文件,當(dāng)使用-o選項(xiàng)時，-o后面必須跟一個文件名（3）也可以上兩步并為一步

gcc–odemodemo.c（4）運(yùn)行可執(zhí)行文件./demo(./表示當(dāng)前目錄下執(zhí)行)（5）gcc-v

顯示版本44gcc的使用使用gcc，程序員能夠?qū)幾g過程有更多的控制。編譯過程一般分為四個階段：預(yù)處理編譯匯編鏈接45hello.c程序清單#include<stdio.h>voidmain(){charmsg[80]="Hello,world!";printf("%s",msg);}46hello.c運(yùn)行結(jié)果在命令行上鍵入以下命令編譯和運(yùn)行這段程序

$gcchello.c–ohello$./helloHello,World!47gcc步驟gcc首先運(yùn)行預(yù)處理程序cpp來展開hello.c中的宏并在其中插入#include文件所包含的內(nèi)容；然后把預(yù)處理后的源代碼編譯成目標(biāo)代碼最后，調(diào)用鏈接程序ld創(chuàng)建一個名為hello的二進(jìn)制文件48函數(shù)庫和包含文件（1）如果需要鏈接函數(shù)庫或不在標(biāo)準(zhǔn)位置下的包含(include)文件，可以使用-L{DIRNAME}和-I{DIRNAME}選項(xiàng)指定文件所在的目錄，以確保該目錄的搜索順序在標(biāo)準(zhǔn)目錄之前。例如，如果讀者把自定義頭文件放置在/usr/local/include/someapp目錄下，則為了使gcc能夠找到這些文件，其命令行應(yīng)與下面類似：

$gcc–csomeapp.c-I/usr/local/include/someapp

49函數(shù)庫和包含文件（2）若需要測試在/home/someuser/lib目錄下的新函數(shù)庫libnew.so(.so是共享庫文件的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展名)，同時所有需要的頭文件在/home/someuser/include目錄下。為了鏈接該函數(shù)庫與定位頭文件，相應(yīng)的命令行應(yīng)與下面類似：

$gcc-cmyapp.c–L/home/someuser/lib–I/home/someuser/include–lnew

-l選項(xiàng)使得鏈接程序使用指定的函數(shù)庫中的目標(biāo)代碼，也就是本例中的libnew.so。如果忘了使用-l選項(xiàng)，則與庫的鏈接將失敗，并且gcc發(fā)出錯誤說明程序中引用了未定義的函數(shù)名。50gcc命令的常用選項(xiàng)有:

-c只編譯并生成目標(biāo)文件.

-oFILE生成指定的輸出文件.用在生成可執(zhí)行文件時.

-E只運(yùn)行C預(yù)編譯器.

-g生成調(diào)試信息.GNU調(diào)試器可利用該信息.

-IDIRECTORY指定額外的頭文件搜索路徑DIRECTORY.

-LDIRECTORY指定額外的函數(shù)庫搜索路徑DIRECTORY.

-lLIBRARY連接時搜索指定的函數(shù)庫LIBRARY.

-O或-O1優(yōu)化生成代碼.

-O2進(jìn)一步優(yōu)化.

-O3比-O2更進(jìn)一步優(yōu)化,包括inline函數(shù).

-shared生成共享目標(biāo)文件.通常用在建立共享庫時.

-static禁止使用共享連接.

-w不生成任何警告信息.

-Wall生成所有警告信息.51C預(yù)處理器cppcpp命令用來完成宏求值，條件編譯，以及其它一些需要把代碼傳遞到編譯器前完成的工作。通常帶#的語句都將有cpp進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的過程就是展開宏的過程。gcc編譯器通常自動調(diào)用cpp。也可以使用gcc–E調(diào)用cpp，或者在命令行中使用cpp。52GNU連接器ld實(shí)際上程序員編寫的任何程序，都包含有許多部分，必須把它們組合起來形成可執(zhí)行的文件。即使如同前面所見到的例子，程序只有一個模塊，也必須使用連接器(ld)。諸如C函數(shù)庫，程序初始化代碼等等將被包含進(jìn)去。如果沒有C函數(shù)庫，將不能使用strcpy()或者getpwnam()等函數(shù)。如果要寫一個大程序，很多時候要把它分成幾個獨(dú)立的模塊。這時候需要連接器把所有模塊組合起來，結(jié)合C函數(shù)庫和初始化代碼，產(chǎn)生最后的可執(zhí)行文件。通常，ld被編譯器所調(diào)用，產(chǎn)生可執(zhí)行代碼。53GNU匯編器asas的任務(wù)就是處理匯編代碼，并生成目標(biāo)(二進(jìn)制)代碼，而目標(biāo)代碼將用來形成.o文件、庫或者最終的可執(zhí)行文件。as程序很少被單獨(dú)使用，而基本上是被gcc調(diào)用。要注意的是由于匯編代碼是低級別的代碼，在不同平臺上，甚至在相同的操作系統(tǒng)中，它也是不同的。比如在32位的x86平臺上的用于計(jì)算的匯編代碼，與在64位的Alpha平臺上進(jìn)行相同計(jì)算的匯編代碼，就不一樣。54文件處理器ar當(dāng)要建立靜態(tài)庫的時候，就需要使用ar程序。這個程序用來把幾個小文件組合成一個大文件。在建立靜態(tài)庫時，必須要用到把多個.o文件組合成一個單獨(dú)的.a文件。553.7.3GNU調(diào)試器GDBLinux包含了一個叫g(shù)db的GNU調(diào)試程序。gdb是一個用來調(diào)試C和C++程序的強(qiáng)力調(diào)試器。可以說，gdb不是創(chuàng)建工作的一部分，而是開發(fā)工作的一部分。使用它可以在程序運(yùn)行時觀察程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)存的使用情況，例如，監(jiān)視程序中變量的值，設(shè)置斷點(diǎn)以使程序在指定的代碼行上停止執(zhí)行，支持單步執(zhí)行等。56GDB介紹（1）用gcc-gos.c-oos，產(chǎn)生的可執(zhí)行文檔叫os.

然后打gdbos,就可進(jìn)入gdb，屏幕提示：

GDBisfreesoftwareandyouarewelcometodistributecopiesofitundercertainconditions;type"showcopying"tosee

theconditions.

ThereisabsolutelynowarrantyforGDB;type"showwarranty"

fordetails.

GDB4.16,Copyright1995FreeSoftwareFoundation,Inc...

(gdb)

(gdb)是提示符，在這提示符下可以輸入命令，直到退出。(退出命令是q/Q)

57GDB介紹（2）設(shè)置gdb的屏幕大小。鍵入：(gdb)setwidth70就是把標(biāo)準(zhǔn)屏幕設(shè)為70列。58GDB介紹（3）設(shè)置斷點(diǎn)：

break或簡單打b后面加行號或函數(shù)名

可以在main函數(shù)上設(shè)斷點(diǎn)

(gdb)breakmain或(gdb)bmain

系統(tǒng)提示：Breakpoint1at0x8049552:fileos.c,line455.

然后運(yùn)行這個程序，當(dāng)程序運(yùn)行到main函數(shù)時程序就會停止返回到gdb的提示符下。59GDB介紹（4）運(yùn)行命令運(yùn)行的命令是run或r打入r或run后，程序就開始運(yùn)行直到進(jìn)入main的入口停止，顯示：

Startingprogram:<路徑>/os

Breakpoint1,main()atos.c:455

455

Initial();

這里455Initial();是將要執(zhí)行的命令或函數(shù)。60GDB介紹（5）gdb提供兩種跟蹤調(diào)試方式：1.單步進(jìn)入,stepinto就是跟蹤到函數(shù)內(nèi)。命令是step或s2.單步，next，就是簡單的單步，不會進(jìn)入函數(shù)。命令是next或n61GDB介紹（6）gdb基本命令:file裝入想要調(diào)試的可執(zhí)行文件kill終止正在調(diào)試的可執(zhí)行文件list列出產(chǎn)生可執(zhí)行文件的源代碼的部分next執(zhí)行下一行源代碼但不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部step執(zhí)行下一行源代碼而且進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部run執(zhí)行當(dāng)前被調(diào)試的程序quit終止gdbwatch能監(jiān)視一個變量的值而不管它何時被改變(在break斷點(diǎn)設(shè)定以后采用)print顯示表達(dá)式的值break在代碼里設(shè)置斷點(diǎn)，這將使程序執(zhí)行到這里被掛起make不退出gdb就可以重新產(chǎn)生可執(zhí)行文件shell不退出gdb就可執(zhí)行UNIXshell命令62依賴庫顯示lddldd(LibraryDependencyDisplay)工具用來顯示一個可執(zhí)行文件需要使用的共享函數(shù)庫。對于簡單的C程序來說，顯示清單中通常只有兩項(xiàng)：C函數(shù)庫libc和動態(tài)庫的裝載器ld-linux。比如：$ldd./myprogramlibc.so.6：=>/lib/libc.so.6(0x40004000)/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2(0x2aaaa000)633.7.4使用make大程序通常包含有十幾個甚至幾百個單獨(dú)的模塊。如果手工調(diào)用gcc編譯每一個模塊的話，這個過程不但冗長了，而且非常乏味，也容易引進(jìn)錯誤。64Makefile使用make，一個叫Makefile的文件將被創(chuàng)建。在這個文件里，描述了如何使用一套規(guī)則來創(chuàng)建系統(tǒng)的各個組件。這些規(guī)則定義了創(chuàng)建組件所需要的命令(比如對gcc和ar的調(diào)用)以及相互的依賴關(guān)系。比如，要修改一個為許多C源代碼所包含的頭文件，需要對這些文件重新編譯，以使用新的頭文件，然而為了節(jié)省時間，不需要再編譯和此頭文件無關(guān)的其他模塊。GNUmake可以根據(jù)Makefile中指定的規(guī)則進(jìn)行工作，這樣只要編譯那些需要重新編譯的文件就可以了，并且生成新的可執(zhí)行代碼。由Makefile自動維護(hù)，使程序員從繁雜的維護(hù)工作中解脫出來。65格式target:dependencyfile1dependencyfile2[....] command1 command2 [....]Makefile66一個簡單使用Makefile的例子main.o(main.clib1.h)prog1.o (prog1.clib1.h)prog2.o(prog2.c)prog3.o(prog3.clib2.h)67#Thisisourfirstmakefilemyprog:main.oprog1.oprog2.oprog3.o gcc–omyprogmain.oprog1.oprog2.oprog3