02Linux與C編程基礎(chǔ)(1).ppt

1、Linux和C語言編程基礎(chǔ)，布局，第一篇文章Linux和C語言編程基礎(chǔ)：主要介紹Linux的安裝和使用，回顧C(jī)語言的基本知識(shí)和開發(fā)技巧，并結(jié)合實(shí)例介紹Linux的開發(fā)環(huán)境，如gcc編譯器、make自動(dòng)編譯工具等。第二章是Linux系統(tǒng)編程，包括文件和目錄操作、進(jìn)程和線程控制、信號(hào)使用、進(jìn)程間通信、布局，第三章是Linux網(wǎng)絡(luò)和圖形界面編程，第四章是Linux項(xiàng)目實(shí)踐，答：1 Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介，Linux是一個(gè)類似UNIX的操作系統(tǒng)，可以自由傳播和免費(fèi)使用。它可以在各種硬件平臺(tái)上運(yùn)行，并打開所有源代碼。UNIX作為一種經(jīng)典的操作系統(tǒng)，由貝爾實(shí)驗(yàn)室的肯湯普森和丹尼斯里奇于1969年首次開發(fā)，

2、主要用于大型機(jī)和小型機(jī)。它很貴，普通用戶買不起。Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介L(zhǎng)inux最初是由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的大學(xué)生萊納斯托瓦茲設(shè)計(jì)的。當(dāng)時(shí)，他有一臺(tái)英特爾386計(jì)算機(jī)，但他的Minix(一個(gè)由著名的操作系統(tǒng)教授安德魯坦納鮑姆編寫的操作系統(tǒng))在他的計(jì)算機(jī)上不能很好地運(yùn)行。所以他開始修改Minix。經(jīng)過幾個(gè)月的努力，目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)了。這時(shí)，他發(fā)現(xiàn)自己幾乎實(shí)現(xiàn)了一個(gè)新操作系統(tǒng)的原型。1 Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介1991年10月，萊納斯把Linux(萊納斯的UNIX)放在FTP服務(wù)器上，供其他人免費(fèi)下載。Linus允許其他人免費(fèi)使用Linux源代碼，并鼓勵(lì)每個(gè)人修改和改進(jìn)它。萊納斯很快在當(dāng)年11月發(fā)布了0.

3、10版的Linux，然后在12月發(fā)布了0.11版。后來，許多程序員參與了Linux的改進(jìn)和開發(fā)。在全世界成千上萬程序員的共同努力下，Linux取得了巨大的進(jìn)步。現(xiàn)在Linux已經(jīng)發(fā)展到2.6版，并且在不斷地改進(jìn)和完善。Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介：Linux具有UNIX的所有特性，如多任務(wù)、多用戶、安全、穩(wěn)定和高效率。它可以在各種硬件平臺(tái)上運(yùn)行，具有良好的接口，適合作為個(gè)人電腦的操作系統(tǒng)。另外，Linux是自由軟件，所以你可以免費(fèi)獲得它和它的源代碼，并且你可以根據(jù)自己的喜好和需要修改它。用戶不僅可以通過互聯(lián)網(wǎng)獲得Linux操作系統(tǒng)，還可以免費(fèi)下載許多Linux應(yīng)用程序，而不用擔(dān)心版權(quán)問題。Linux

4、經(jīng)過裁剪后也可以作為嵌入式操作系統(tǒng)使用，現(xiàn)在基于Linux的嵌入式軟件開發(fā)逐漸成為熱點(diǎn)。由于這些原因，Linux受到了計(jì)算機(jī)愛好者、軟件和硬件公司，甚至一些政府的青睞。近年來，Linux操作系統(tǒng)的用戶越來越多，其開發(fā)和應(yīng)用也越來越廣泛，這與Linux良好的特性是分不開的。Linux具備了UNIX的所有功能和特點(diǎn)，同時(shí)也得到了改進(jìn)和擴(kuò)展。Linux主要有以下特點(diǎn)。1多用戶Linux支持多個(gè)用戶同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，每個(gè)用戶獨(dú)立工作，不受干擾。用戶可以相互交談和交流。每個(gè)用戶對(duì)系統(tǒng)資源(如文件)擁有不同的權(quán)限，這可以防止一個(gè)用戶惡意訪問和修改或無意中破壞其他用戶的資源。多任務(wù)支持是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要

5、特征之一。它使計(jì)算機(jī)能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序，而不會(huì)相互干擾。3多平臺(tái)Linux可以在各種處理器上運(yùn)行，包括英特爾系列、AMD系列、SPARC、阿爾法、Power PC和一些嵌入式系統(tǒng)，如ARM。Linux不僅可以在個(gè)人電腦上運(yùn)行，也可以在各種大型機(jī)和小型機(jī)上運(yùn)行。它可以在一個(gè)或多個(gè)中央處理器上運(yùn)行。它在32位處理器上運(yùn)行良好，在64位處理器上運(yùn)行良好。好的用戶界面Linux為用戶提供了兩種界面：字符界面和圖形界面。在字符界面中，用戶可以通過輸入命令來編寫強(qiáng)大的Shell腳本來使用計(jì)算機(jī)。Linux還為用戶提供了一個(gè)漂亮的圖形界面，用戶可以通過鼠標(biāo)操作窗口、菜單、滾動(dòng)條等方便地使用系統(tǒng)。1.2 L

6、inux特性，5個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能是Linux的主要特性。這使得Linux在通信和網(wǎng)絡(luò)方面優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。6安全、穩(wěn)定、高效的Linux在開發(fā)過程中非常重視系統(tǒng)的安全性，并采取各種措施來保護(hù)系統(tǒng)的安全性。由于Linux的穩(wěn)定性和高效性，越來越多的服務(wù)器使用Linux作為操作系統(tǒng)。Linux的穩(wěn)定性和高效性是繼承UNIX的結(jié)果。7良好的可移植性Linux可以很容易地從一個(gè)硬件平臺(tái)移植到另一個(gè)。它可以在嵌入式設(shè)備和個(gè)人電腦上運(yùn)行，也可以在小型計(jì)算機(jī)和大型機(jī)上運(yùn)行。a.1.2 Linux特性，8開放和免費(fèi)，這可能是Linux最大的特性。Linux是一個(gè)開放和免費(fèi)的操作系統(tǒng)，而Window

7、s是一個(gè)封閉和付費(fèi)的系統(tǒng)。視窗系列操作系統(tǒng)受版權(quán)保護(hù)，其設(shè)計(jì)和開發(fā)由微軟公司控制。它的源代碼是不開放的，所以我們很難知道它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。Linux源代碼可以很容易地從網(wǎng)絡(luò)上下載，而且它的安裝盤上也有完整的Linux源代碼。這對(duì)操作系統(tǒng)愛好者、應(yīng)用軟件開發(fā)人員和許多硬件和軟件制造商來說是令人興奮的。他們可以學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)自己的Linux系統(tǒng)或應(yīng)用軟件。Linux內(nèi)核版本和發(fā)行版，任何軟件都有自己的版本。例如，Windows2000、Windows XP、Windows 2003和Windows Vista是Windows系列操作系統(tǒng)的主要版本，版本管理也是軟件開發(fā)中的一項(xiàng)重要

8、內(nèi)容。Linux也不例外。Linux有兩個(gè)版本：內(nèi)核版本和發(fā)行版本。內(nèi)核版本是指由Linux創(chuàng)始人萊納斯領(lǐng)導(dǎo)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的操作系統(tǒng)內(nèi)核的版本號(hào)，如2.4.20。通常，在內(nèi)核版本號(hào)之后會(huì)添加一個(gè)數(shù)字，如2.4.20-8，最后一個(gè)數(shù)字用于指示該版本中內(nèi)核的修訂時(shí)間。a.1.3 Linux內(nèi)核版本和發(fā)行版。Linux的內(nèi)核版本號(hào)由三部分組成：主版本號(hào)、次版本號(hào)和次版本號(hào)。例如，內(nèi)核版本2.4.20，2是主要版本號(hào)，4是次要版本號(hào)，20是次要版本號(hào)。當(dāng)內(nèi)核有重大變化時(shí)，主要版本號(hào)將增加1；當(dāng)內(nèi)核只有微小的改變時(shí)，比如增加一些新的特性和支持更多的硬件，次要版本號(hào)將增加1；次要版本號(hào)的增加只表明內(nèi)核有輕

9、微的變化，這對(duì)內(nèi)核影響很小。如果次要版本號(hào)是奇數(shù)，這意味著這個(gè)版本是測(cè)試版，可能不太穩(wěn)定。如果是偶數(shù)，就意味著它是一個(gè)穩(wěn)定的版本，普通用戶可以放心使用。例如，2.4和2.6是穩(wěn)定版本，而2.5和2.7是開發(fā)測(cè)試版本。a.1.3 Linux內(nèi)核版本和發(fā)行版，內(nèi)核只實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分，普通用戶只有通過提供用戶界面并在此基礎(chǔ)上添加一些應(yīng)用軟件才能方便地使用它。一些公司或組織將Linux內(nèi)核和通用應(yīng)用軟件打包，并提供安裝界面和管理工具，從而形成Linux的發(fā)行版。對(duì)于Linux的初學(xué)者來說，分發(fā)的概念可能更重要。該發(fā)行版經(jīng)過了嚴(yán)格的測(cè)試，增加了一些常用的應(yīng)用軟件(如文字處理軟件、播放器)和開發(fā)

10、工具(如gcc、gdb)，讓初學(xué)者能夠快速適應(yīng)Linux環(huán)境，享受Linux帶來的快樂。Linux的a.1.3內(nèi)核版本和發(fā)行版。Linux的主要發(fā)行版本是Fedora Core、紅帽Linux、Debian Linux、SuSe Linux和紅旗Linux。紅帽Linux (Red Hat Linux)是紅帽軟件公司發(fā)布的Linux版本，在國內(nèi)外都有很高的利用率。在紅帽Linux中，紅帽Linux 9和紅帽企業(yè)Linux 4被廣泛使用，它們分別是個(gè)人版和企業(yè)版。前者基于內(nèi)核版本2.4，后者基于內(nèi)核版本2.6。軟呢帽核心是從紅帽Linux的個(gè)人版本發(fā)展而來的。它的組成和用法與紅帽Linux基本相

11、同，只是增加了一些新特性。特別是紅旗Linux是一款國產(chǎn)Linux，是一款帶有中國文化的Linux發(fā)行版。a.1.3 Linux內(nèi)核版本和發(fā)行版。本課程基于紅帽Linux 9來解釋Linux下的C編程。當(dāng)然，如果讀者安裝了其他版本的Linux，也不會(huì)影響他們的學(xué)習(xí)。建議安裝紅帽Linux 9或Fedora Core 6。C語言入門，C語言最初是由貝爾實(shí)驗(yàn)室的丹尼斯里奇設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。丹尼斯里奇也是UNIX操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)師之一。c語言是世界上廣泛使用的計(jì)算機(jī)語言，有著良好的發(fā)展前景。它不僅可以用來編寫應(yīng)用軟件，還可以用來開發(fā)系統(tǒng)軟件。Linux和UNIX操作系統(tǒng)是用C語言開發(fā)的。c語言也是視窗

12、操作系統(tǒng)的主要開發(fā)語言。在C語言誕生之前，操作系統(tǒng)和其他軟件主要是用匯編語言開發(fā)的。由于匯編語言依賴于計(jì)算機(jī)硬件，其可讀性、可移植性和開發(fā)效率較差，普通的高級(jí)語言很難直接操作當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)硬件。因此，人們需要一種兼具匯編語言和通用高級(jí)語言特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)語言，而C語言就是在這種情況下誕生的。后來，基于C語言，人們開發(fā)了C語言、Java語言和C#語言。它們都是通過給C語言的語法和基本結(jié)構(gòu)添加新的元素和思想而發(fā)展起來的。目前，C語言廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件(包括驅(qū)動(dòng)程序)、應(yīng)用軟件和嵌入式軟件中。1二元C語言不僅可以像匯編語言一樣對(duì)位、字節(jié)、地址和硬件進(jìn)行操作，而且還具有一般高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和語句。結(jié)構(gòu)化語

13、言的一個(gè)顯著特點(diǎn)是開發(fā)的程序可以模塊化。模塊化意味著程序的各個(gè)部分除了必要的信息交換之外都是相對(duì)獨(dú)立的，所以每個(gè)部分都可以獨(dú)立開發(fā)和測(cè)試，提高了開發(fā)效率，使得開發(fā)的軟件易于維護(hù)。3、與Linux的緊密集成，Linux操作系統(tǒng)本身是用C語言開發(fā)的，用C語言開發(fā)的程序在Linux上是高效的，可以實(shí)現(xiàn)無縫集成。相反，用Java語言編寫的程序可以在各種硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行，比如基于英特爾的Linux和基于AMD的Windows。然而，Java程序的運(yùn)行依賴于虛擬機(jī)，因此效率相對(duì)較低。因此，在一些高性能要求的領(lǐng)域，C語言是首選。用C語言編寫的程序可以在不同的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行，無需任何修改。a.3

14、 Linux安裝、啟動(dòng)和關(guān)閉，演示了在虛擬機(jī)中安裝紅帽Linux 9和Fedora Core 6的過程是相似的。a.3.1 Linux安裝，對(duì)硬件沒有特殊要求，只要有64MB以上的內(nèi)存，4GB以上的硬盤空間就可以安裝。如果你想使用圖形界面，最好有超過128兆內(nèi)存。a.3.1 Linux安裝-虛擬機(jī)軟件，在介紹Linux安裝之前，首先了解如何安裝和使用VMware虛擬機(jī)軟件。在視窗系統(tǒng)上安裝了VMware之后，Linux會(huì)安裝在VMware虛擬機(jī)中，這樣就可以同時(shí)使用兩個(gè)操作系統(tǒng)。當(dāng)然，Linux也可以直接安裝在安裝了Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，或者安裝了任何沒有VMware的操作系統(tǒng)的計(jì)

15、算機(jī)上。a.3.1 Linux安裝-虛擬機(jī)軟件。如果您選擇直接安裝Linux操作系統(tǒng)而不安裝VMware，您可以跳過以下VMware安裝。此時(shí)，要安裝Linux，只需將安裝盤放入光驅(qū)，重啟系統(tǒng)(根據(jù)具體的系統(tǒng)，當(dāng)電腦按下“刪除”鍵或“F2”鍵啟動(dòng)時(shí)，會(huì)有相應(yīng)的提示)，進(jìn)入基本輸入輸出系統(tǒng)，將基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)置為光驅(qū)啟動(dòng)，重啟系統(tǒng)，開始安裝Linux。a.3.1 Linux安裝-虛擬機(jī)軟件，安裝VMware，首先購買正版VMware軟件(？).在該示例中，安裝了VMware 5.0，其他版本的安裝過程類似。雙擊安裝程序進(jìn)入初始安裝界面，點(diǎn)擊“下一步”按鈕，彈出許可協(xié)議窗口，如下圖所示。VMwa

16、re 5.0安裝，VMware 5.0安裝，VMware 5.0安裝，運(yùn)行VMware虛擬機(jī)軟件，如下圖所示界面，VMware 5.0安裝，單擊“文件”菜單項(xiàng)，選擇“新建”項(xiàng)，然后單擊“虛擬機(jī)控制”選項(xiàng)創(chuàng)建一個(gè)新的虛擬機(jī)進(jìn)行Linux安裝。彈出如圖1-10所示的向?qū)Ы缑?。單擊下一?n)打開虛擬機(jī)配置界面，如下所示。選擇默認(rèn)配置“典型”，直接點(diǎn)擊“下一步(n)”，要求選擇要安裝的操作系統(tǒng)類型、VMware 5.0安裝、VMware 5.0安裝，如圖1-12所示，選擇“Linux”。要在虛擬機(jī)中安裝其他操作系統(tǒng)，您可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。只要內(nèi)存和硬盤容量足夠大，您就可以創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)并安裝多個(gè)操作系統(tǒng)。多個(gè)操作系統(tǒng)也可以組織成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)擊“下一步(n)”打開界面，如圖1-13所示。VMware 5.0安裝，VMware 5.0安裝，如圖1-13所示，虛擬機(jī)可以在“虛擬機(jī)名稱”下的編輯框中命名，默認(rèn)設(shè)置為“紅帽Linux”，在“位置”下的編輯框用于設(shè)置Linux操作系統(tǒng)的安裝目錄。這里也使用默認(rèn)設(shè)置。請(qǐng)注意，Linux安裝目錄所在的驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該有超過4GB的可用空間，例如，這里的磁盤的可用容量應(yīng)該超過4GB。設(shè)置完成后，點(diǎn)擊下一步，打開如圖1-14所示的窗口。VMware 5.0安裝，VMware 5.0安裝，在選擇網(wǎng)絡(luò)連接模式的打開窗口中，設(shè)置最初安裝的Windows操作系