嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)4

1、實(shí)驗(yàn)4-1 Vi使用l 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)用vi編輯器l 實(shí)驗(yàn)要求：熟練使用該節(jié)所介紹的vi創(chuàng)建、編輯、保存文件l 實(shí)驗(yàn)器材：軟件：1.安裝了Ubunt的vmware虛擬機(jī)硬件：PC機(jī)一臺(tái)l 實(shí)驗(yàn)步驟：1. 在當(dāng)前目錄下鍵入命令vi hello.c創(chuàng)建名為hello.c的文上圖是在命令行模式下2. 鍵入i進(jìn)入插入模式3. 在插入模式下輸入文字hello word! 4. 按Esc鍵退出到命令行模式5. 按shift+;鍵，即：鍵進(jìn)入底行模式6. 鍵入wq保存退出7. 將文件/etc/samba/smb.conf拷貝到當(dāng)前目錄下，下面的實(shí)驗(yàn)步驟是為了讓大家能夠熟練使用vi中的常見操作。命令：cp /

2、etc/samba/smb.conf ./8. 用vi打開文件smb.conf，設(shè)定顯示行號(hào)，指出“Share Definitiongs”的所在行號(hào)在底行模式下，輸入：set nu顯示行號(hào)這樣就可以看到“Share Definitions”所在的行為246行。9. 將光標(biāo)移動(dòng)到248行命令：248G即在命令行模式下輸入248shitf+g10. 復(fù)制改行以下6行內(nèi)容命令：6yy11. 將光標(biāo)移動(dòng)到最后一行行首命令：G，即shift+g12. 粘貼復(fù)制的內(nèi)容命令：p13. 刪除12步粘貼的6行命令：6dd14. 撤銷第13步的操作命令：u15. 查找字符串“Share Definitions”命

3、令：/Share Definitions16. 強(qiáng)制退出vi，不存盤命令：q！17. 總結(jié)：對(duì)vi編輯的使用必須非常的熟練，因?yàn)関i編輯器是非常常用的。以后編輯程序、查看文檔、修改配置文件等操作都會(huì)用到，所以大家要多練習(xí)。實(shí)驗(yàn)4-2 Gcc程序編譯· 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)使用gcc編譯器及各種常用編譯選項(xiàng)的使用理解庫設(shè)計(jì)的功能： 1)代碼的封裝保密 2)代碼模塊化設(shè)計(jì)· 實(shí)驗(yàn)要求：1、 編寫一應(yīng)用程序，使用gcc進(jìn)行編譯，并分別使用-o,-g,-static,-o2等選項(xiàng)2、 靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫的使用· 實(shí)驗(yàn)器材：軟件：安裝了ubunt 12.4的vmware虛擬機(jī)硬件：P

4、C機(jī)一臺(tái)· 第1題實(shí)驗(yàn)步驟：· 先用vi編輯hello.c文件，內(nèi)容如下：int sum_int(int a, int b)return a+b;int main() int a=2,b=3,c; c=sum_int(a, b); printf(“sum of a and b is %dn”,c);gcc指令的一般格式為：gcc 選項(xiàng) 要編譯的文件 選項(xiàng) 目標(biāo)文件例：使用gcc編譯命令，編譯hello.c生成可執(zhí)行文件hello，并運(yùn)行hello命令：#gcc hello.c o hello上面的命令一步由.c文件生成了可執(zhí)行文件，將gcc的四個(gè)編譯流程:預(yù)處理、編譯、匯編

5、、鏈接一步完成，下面將介紹四個(gè)流程分別做了什么工作。· E選項(xiàng)的使用-E選項(xiàng)的作用：只進(jìn)行預(yù)處理，不做其他處理。例：只對(duì)hello.c文件進(jìn)行預(yù)處理，生成文件hello.i，并查看命令：#gcc E hello.c o hello.i使用命令#cat hello.i查看 hello.i文件的內(nèi)容可以看到頭文件包含部分代碼#include <stdio.h>經(jīng)過預(yù)處理階段之后，編譯器已將stdio.h的內(nèi)容貼了進(jìn)來。· S選項(xiàng)的使用-S選項(xiàng)的作用：只是編譯不匯編，生成匯編代碼例：將hello.i文件只進(jìn)行編譯而不進(jìn)行匯編，生成匯編代碼hello.s命令：gcc S

6、 hello.i o hello.s使用命令#cat hello.s查看hello.s的類容· c選項(xiàng)的使用-c選項(xiàng)的作用：只是編譯不連接，生成目標(biāo)文件“.o”例：將匯編代碼hello.s只編譯不鏈接生成hello.o文件命令：#gcc c hello.s o hello.o使用objdump -d hello.o 命令查看反匯編代碼· 將編譯好了的hello.o鏈接庫，生成可執(zhí)行文件hello命令：#gcc hello.o o hell· static選項(xiàng)的使用-static選項(xiàng)的作用：鏈接靜態(tài)庫例：比較hello.c鏈接動(dòng)態(tài)庫生成的可執(zhí)行文件hello和鏈接靜

7、態(tài)庫生成的可執(zhí)行文件hello1的大小命令：#gcc hello.c o hello #gcc hello.c o static hello1可以看到靜態(tài)鏈接庫的可執(zhí)行文件hello1比動(dòng)態(tài)鏈接庫的可執(zhí)行文件hello要大的多，他們的執(zhí)行效果是一樣的。· -g選項(xiàng)的使用-g選項(xiàng)的作用：在可執(zhí)行程序中包含標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試信息例：將hello.c編譯成包含標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試信息的可執(zhí)行文件hello2命令：#gcc g hello.c o hello2帶有標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試信息的可執(zhí)行文件可以使用gdb調(diào)試器進(jìn)行調(diào)試，以便找出邏輯錯(cuò)誤。· O2選項(xiàng)的使用-O2選項(xiàng)的作用：完成程序的優(yōu)化工作。例：將hell

8、o.c是用O2優(yōu)化選項(xiàng)編譯生成可執(zhí)行文件hello1，和正常編譯產(chǎn)生的可執(zhí)行文件hello進(jìn)行比較· 2、實(shí)驗(yàn)步驟：1、建立project目錄，其子目錄結(jié)構(gòu)如下，2、在src文件夾編寫main.c主程序，參考代碼如下：編譯運(yùn)行，通過，之后做如下調(diào)整：1) 在include文件夾下新建頭文件myhead.h,將main.c程序中，包含頭文件語句和函數(shù)聲明語句刪除并添加到myhead.h中。在src 文件夾下編寫sum.c 文件，將main.c程序函數(shù)的實(shí)現(xiàn)部分移動(dòng)到,sum.c中。將myhead.h 包含到 main.c中。myhead.h的參考代碼如下:main.c 的參考代碼如下：

9、2) 目錄結(jié)構(gòu)如下：3) 由于頭文件myhead.h與mian.c不在用一個(gè)目錄下，編譯時(shí)必須加入-I 選項(xiàng)來鏈接指定目錄的頭文件，gcc main.c sum.c o main I./include/myhead.h4) 繼續(xù)修改代碼，將sum.c 制作為靜態(tài)庫sum.a,并將其保存到lib目錄中。并將sum.c源程序剪切到桌面暫時(shí)保存。并且為了實(shí)驗(yàn)效果，將lib文件夾下用touch命令創(chuàng)建兩個(gè)庫文件。目錄結(jié)構(gòu)如下：靜態(tài)庫的制作及加載的一般方法如下：gcc sum.c -c -o sum.o -I ./include/ -> 先得到*.o的目標(biāo)文件（可重定位） ar -crs libs

10、um.a add.o -> 通過ar歸檔工具，將add.o生成靜態(tài)庫文件 庫方法（庫加載方式）： gcc main.c -o main -I ./include -L ./ -lsum -static-靜態(tài)編譯（通過 -static 指定）-靜態(tài)編譯使用的是靜態(tài)庫-> libxxx.a編譯完成后運(yùn)行main 程序，并嘗試將main.c拷貝到其它目錄下程序能否正確運(yùn)行，從而驗(yàn)證鏈接靜態(tài)庫生成的可執(zhí)行程序，程序在運(yùn)行時(shí)，不依賴庫，因?yàn)榫幾g時(shí)已經(jīng)將庫中的代碼添加到目標(biāo)文件中了，并且系統(tǒng)默認(rèn)動(dòng)態(tài)編譯而不是靜態(tài)編譯。分析動(dòng)態(tài)庫的優(yōu)缺點(diǎn)并寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中：優(yōu)點(diǎn)：執(zhí)行時(shí)不需要再額外加載，速度快缺點(diǎn)

11、：全部代碼被編譯進(jìn)程序，體積大5) 動(dòng)態(tài)庫的制作及鏈接方法： 將保存的sum.c 制作成動(dòng)態(tài)庫gcc sum.c -c -o sum.o -I ./include/ -> 先得到*.o的目標(biāo)文件（可重定位） gcc -shared -fPIC sum.o -o libsum.so -> 生成位置無關(guān)的共享庫文件并將生成的動(dòng)態(tài)庫libsum.so，移動(dòng)到lib目錄中庫加載方法： gcc main.c -o main -I ./include -L ./ -lsum生成可執(zhí)行程序main,程序的運(yùn)行卻要依賴動(dòng)態(tài)庫，原因及解決方法如下： 程序編譯時(shí)： 需要加載對(duì)應(yīng)的庫文件，庫文件的位置？

12、 /lib /usr/lib 如果所需的頭文件不在標(biāo)準(zhǔn)頭文件目錄，則需要通過 -L 選項(xiàng)指定 -> -L 庫文件路徑 -l 指定庫文件名稱 -> libadd.so -> -ladd 動(dòng)態(tài)庫文件參與鏈接- 運(yùn)行前，必須確保庫文件在準(zhǔn)確的庫文件加載路徑中，否則將提示加載失敗！ 解決方法： 1） 將庫文件拷貝到標(biāo)準(zhǔn)庫路徑（/lib /usr/lib ） 2） 確認(rèn)自定義生成的庫文件在自定義目錄中，如：/home/gec/project/lib 修改環(huán)境變量 LD_LIBRARY_PATH -> 指定路徑 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_

13、PATH:/home/gec/project/lib 如果想長(zhǎng)期有效，需要修改系統(tǒng)的配置文件，例如： /etc/bash.bashrc 3） 修改系統(tǒng)的庫文件加載配置文件： /etc/ld.so.conf -> 在該文件中添加庫的新路徑（/home/gec/project/lib） 使能： ldconfig 理解動(dòng)態(tài)庫的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 大部分加載的庫代碼不被編譯進(jìn)程序，只保留調(diào)用的信息符號(hào)，在執(zhí)行時(shí)再調(diào)用，體積小缺點(diǎn)：執(zhí)行時(shí)再額外加載，速度慢；對(duì)運(yùn)行環(huán)境中庫文件有依賴（必須在執(zhí)行的環(huán)境中有相應(yīng)的庫文件）知識(shí)點(diǎn)：1、 系統(tǒng)默認(rèn)動(dòng)態(tài)編譯，所謂動(dòng)態(tài)編譯，編譯器優(yōu)先鏈接動(dòng)態(tài)庫，只有在鏈接的動(dòng)態(tài)庫

14、不存在的時(shí)候才會(huì)鏈接靜態(tài)庫，除非自己指定是靜態(tài)編譯（-static）。2、 動(dòng)態(tài)編譯時(shí)，沒有對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)庫，只有靜態(tài)庫-> 系統(tǒng)將靜態(tài)庫鏈接入程序，影響程序的體積 等價(jià)于：靜態(tài)庫中的代碼，直接加載到當(dāng)前文件，成為程序的一部分。實(shí)驗(yàn)4-3 GDB程序調(diào)試· 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)gdb調(diào)試器的使用· 實(shí)驗(yàn)要求：編寫一應(yīng)用程序，使用gdb調(diào)試，調(diào)試中使用到該小結(jié)所介紹的所有命令· 實(shí)驗(yàn)器材：軟件：1.安裝了Ubunt的vmware虛擬機(jī)硬件：PC機(jī)一臺(tái)· 實(shí)驗(yàn)步驟：· 先用vi編輯文件test.c用于geb調(diào)試器調(diào)試，內(nèi)容如下：· 將test

15、.c文件編程成包含標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試信息的文件test命令：#gcc g test.c o test· 啟動(dòng)gdb進(jìn)行調(diào)試命令：gdb test可以看到gcb的啟動(dòng)界面中顯示了gdb的版本、自由軟件等信息，然后進(jìn)入了由“gdb”開頭的命令行界面。· l（list）命令l命令用于查看文件，如下圖：可以看到每行代碼前面都有對(duì)應(yīng)的行號(hào)，這樣方便我們?cè)O(shè)置斷點(diǎn)。· b（breakpoint）命令b用于設(shè)置斷點(diǎn)，斷點(diǎn)調(diào)試是調(diào)試程序的一個(gè)非常重要的手段，設(shè)置方法：在“b”命令之后加上對(duì)應(yīng)的行號(hào)，如下圖：在gdb中可以設(shè)置多個(gè)斷點(diǎn)。代碼運(yùn)行時(shí)會(huì)到斷點(diǎn)對(duì)應(yīng)的行之前暫停，上圖中，代碼就會(huì)運(yùn)行到

16、第7行之前暫停（并沒有運(yùn)行第7行）。· info命令info命令用于查看斷點(diǎn)情況，設(shè)置好斷點(diǎn)后可以用它來查看，如下圖：· r（run）命令r命令用于運(yùn)行代碼，默認(rèn)是從首行開始運(yùn)行，也可以在r后面加上行號(hào)，從程序中指定行開始運(yùn)行?？梢钥吹匠绦蜻\(yùn)行到斷點(diǎn)處就停止了。· p（print）命令p命令用于查看變量的值，在調(diào)試的時(shí)候我們經(jīng)常要查看某個(gè)變量當(dāng)前的值與我們邏輯設(shè)定的值是否相同，輸入p+變量名即可，如下圖：可以看到result在第6行已被賦值為零，而i目前還沒有被賦值所以是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，在主函數(shù)里看不到num的值，只有進(jìn)入子函數(shù)才能看到。· s（step）命

17、令s命令用于單步運(yùn)行，另外n（next）命令也用于單步運(yùn)行，它們的區(qū)別在于：如果有函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，“s”會(huì)進(jìn)入該函數(shù)而“n”不會(huì)進(jìn)入該函數(shù)。下面是s命令的使用：可以看到進(jìn)入了sum子函數(shù)，這時(shí)候就能看到num的值為100。· n（next）命令n命令用于單步運(yùn)行，下面是n命令的使用：和s命令的運(yùn)行效果對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn)，使用n命令后，程序顯示函數(shù)sum的運(yùn)行結(jié)果并向下執(zhí)行，而使用s命令后則會(huì)進(jìn)入到sum函數(shù)之中單步運(yùn)行。· finish命令finish命令用于運(yùn)行程序，直到當(dāng)前函數(shù)結(jié)束。例如我們進(jìn)入了sum函數(shù)，使用finish命令的情況：當(dāng)我們調(diào)試的時(shí)候如果覺得某個(gè)函數(shù)存在問題，

18、進(jìn)入函數(shù)體調(diào)試后發(fā)現(xiàn)問題不在這個(gè)函數(shù)，那么我們就可以使用finish命令運(yùn)行程序，直到當(dāng)前函數(shù)結(jié)束。· c命令c命令用于恢復(fù)程序的運(yùn)行，例如我們?cè)谝粋€(gè)程序中設(shè)置了兩個(gè)斷點(diǎn)，而覺得問題不會(huì)出在這兩個(gè)斷點(diǎn)之間的代碼上。那么我們可以在查看完第一個(gè)斷點(diǎn)的變量及堆棧情況后，使用c命令恢復(fù)程序的正常運(yùn)行，代碼就會(huì)停在第二個(gè)斷點(diǎn)處。· q(quit)命令q命令用于退出gdb調(diào)試器實(shí)驗(yàn)5-2 Makefile· 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)編寫Makefile· 實(shí)驗(yàn)要求：實(shí)現(xiàn)一應(yīng)用程序，該程序由兩個(gè)c文件構(gòu)成，使用makefile來完成該程序的編譯· 實(shí)驗(yàn)器材：軟件：安裝了Ubunt的vmware虛擬機(jī)硬件：PC機(jī)一臺(tái)· 實(shí)驗(yàn)步驟：· 一、先用vi編輯一個(gè)簡(jiǎn)單的c程序，由兩個(gè)文件組成，文件fun.c內(nèi)容文件main.c的內(nèi)容文件fun.h的內(nèi)容· 使用gcc編譯命令直接編譯出可執(zhí)行文件main，并運(yùn)行查看結(jié)果。命令：#gcc fun.c main.c o main· 用vi編輯makefile，內(nèi)容如下所示：· 退出并保存，在shell中鍵入make，查看并運(yùn)行產(chǎn)生的可執(zhí)行文件main：· 用vi打開makefile進(jìn)行改寫，用變量進(jìn)行替換，經(jīng)變量替換后的makefile如下所示：退出保存后，