第3章嵌入式Linux程序開發(fā)基礎熟練掌握vi編輯器的使用掌握gcc編譯器的使用掌握gdb調試器掌握make命令和makefile工程管理學習目標vi編輯器gcc編譯器gdb調試器make命令和makefile工程管理學習內容Linux下C語言編程過程1.預處理對頭文件進行處理2.編譯

檢查語法，生成匯編語言3.匯編處理

將編譯階段的文件轉成目標文件4.鏈接

鏈接目標文件生成可執(zhí)行文件Vi是一個全屏幕交互式編輯程序，有三種使用模式：Vi編輯器Vi的啟動命令作用vifilefile存在打開，不存在則創(chuàng)建，光標定位在第1行1列vi+filefile存在打開，不存在則創(chuàng)建，光標定位在最后1行1列vi+nfilefile存在打開，不存在則創(chuàng)建，光標定位在第n行1列vi+/stringfilefile存在打開，不存在則創(chuàng)建，光標定位在第1次出現(xiàn)字符串string的行首位置Vi命令行模式常用功能鍵功能鍵功能i切換到插入模式ctrl+b|f屏幕往后（前）翻一頁0|G光標移動到本行的開頭（文件的最后）$|end移動光標到所在行的“行尾”(？)/name在光標(前)后查找一個名為name的字符串x（X）刪除光標所在位置的(前)一個字符(n)dd刪除光標所在行（光標所在行向下n行）(n)yy復制光標所在行（光標所在行向下n行）p粘貼（與yy搭配）u恢復前一個動作Vi末行模式常用功能鍵功能鍵功能:w將編輯的文件保存到磁盤中:q退出vi（對修改過的文件給出提示）:q!強制退出vi（不保存修改過的文件）:wq存盤后退出:w[filename]另存為一個名為filename的文件:setnu顯示行號:setnonu取消行號顯示是一款文本編輯器，類似于windows系統(tǒng)中的記事本，有菜單欄、工具欄、編輯欄、狀態(tài)欄啟動：$gedit打開(多個)文件：$geditfile1|（file2）將命令的輸出輸送到文件中：如$cat/etc/passwd|gedit其他工具：如統(tǒng)計文檔、文本顯示樣式、插入時間、查找等功能gedit編輯器Linux下C語言編程過程1.預處理對頭文件進行處理2.編譯

檢查語法，生成匯編語言3.匯編處理

將編譯階段的文件轉成目標文件4.鏈接

鏈接目標文件生成可執(zhí)行文件編譯器：把用高級程序設計語言書寫的源程序，翻譯成等價的機器語言格式目標程序的翻譯程序gcc編譯器能夠編譯用C、C++和ObjectC等語言編寫的程序。gcc支持編譯源文件的后綴名解釋如下：gcc編譯器后綴名對應的語言后綴名對應的語言.cC程序.h預處理頭文件.i經過預處理的C程序.o編譯后的目標文件.s匯編語言程序.a編譯后的庫文件gcc編譯常用選項選項含義-c只編譯不鏈接，生成目標文件“.o”-S只編譯不匯編，生成匯編代碼-E只編譯，不做其他處理-g在可執(zhí)行程序中包含調試信息-ofile將file指定為輸出文件一般格式為：gcc[選項]待編譯文件[選項][目標文件]1.預處理：把對頭文件或宏定義（#define、#ifdef等）進行處理，將包含的頭文件編譯進來，且可以使用“-E”選項進行查看。gcc編譯過程root@ubuntu:/home/jiang#gcc-Eaaa.c-oaaa.iroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal104-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj1395月511:45aaa.c-rw-r--r--1rootroot176005月516:26aaa.iroot@ubuntu:/home/jiang#viaaa.i2.編譯處理：檢查代碼的規(guī)范性、是否有語法錯誤，檢查無誤后，將代碼翻譯成匯編語言，可采用“-S”查看root@ubuntu:/home/jiang#gcc-Saaa.i-oaaa.sroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal108-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj1395月511:45aaa.c-rw-r--r--1rootroot176005月516:26aaa.i-rw-r--r--1rootroot7685月516:30aaa.sroot@ubuntu:/home/jiang#viaaa.s3.匯編處理：將編譯處理生成的“.s”文件轉化成目標文件，采用選項“-c”可查看。root@ubuntu:/home/jiang#gcc-caaa.s-oaaa.oroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal112-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj1395月511:45aaa.c-rw-r--r--1rootroot176005月516:26aaa.i-rw-r--r--1rootroot15525月516:35aaa.o-rw-r--r--1rootroot7685月516:30aaa.sroot@ubuntu:/home/jiang#viaaa.o4.鏈接：將所有目標文件安排在可執(zhí)行程序中的恰當位置，所調用的庫函數(shù)也將連接到適當?shù)奈恢胷oot@ubuntu:/home/jiang#gccaaa.o-oaaaroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal124-rwxr-xr-x1rootroot83775月516:39aaa-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj1395月511:45aaa.c-rw-r--r--1rootroot176005月516:26aaa.i-rw-r--r--1rootroot15525月516:35aaa.o-rw-r--r--1rootroot7685月516:30aaa.sroot@ubuntu:/home/jiang#./aaaInclude語句中“<>”表示在標準路徑中搜索頭文件，“”表示在本目錄中搜索Linux中的頭文件默認放在/usr/include目錄下“-Idir”選項可以在頭文件的搜索路徑列表中添加dir目錄gcc的–Idir選項root@ubuntu:/home#ls-l-rw-r--r--1rootroot19May620:36my.hroot@ubuntu:/home#vimy.h/*my.h*/#include<stdio.h>root@ubuntu:/home#cdjiangroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal84-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj136May620:37aaa.croot@ubuntu:/home/jiang#viaaa.c/*aaa.c*/#include<my.h>voidmain(){………}root@ubuntu:/home/jiang#gccaaa.c-oaaaaaa.c:1:16:fatalerror:my.h:Nosuchfileordirectorycompilationterminated.root@ubuntu:/home/jiang#gccaaa.c-I/home/-oaaaroot@ubuntu:/home/jiang#ls-ltotal96-rwxr-xr-x1rootroot8377May620:49aaaroot@ubuntu:/home/jiang#./aaa#include命令實現(xiàn)“文件包含”操作，將其他源文件的內容包含的程序中，減少編寫程序的重復勞動。模塊化編程時，通過將程序的各個功能分割到多個程序文件中，將重復使用的代碼編寫到頭文件中，然后采用#include命令將他們嵌入到一個總的程序文件中。實例：P68文件包含處理gdb調試的功能：啟動被調試程序讓被調試的程序在指定的位置停住當程序被停住時，可以檢查程序狀態(tài)（如變量值）使用gdb調試器時：對.c文件進行編譯時要加上選項“-g”gdb是對可執(zhí)行文件進行調試，而不是.c文件gdb調試器gdb調試常用命令命令格式含義break行號或函數(shù)名設置斷點infob查看所涉斷點delete[斷點號]刪除斷點（斷點號是“inforb”中的第1欄）step單步恢復程序運行，且進入函數(shù)調用next單步恢復程序運行，但不進入函數(shù)調用finish運行程序，直到當前函數(shù)完成返回C繼續(xù)執(zhí)行函數(shù)，直到函數(shù)結束或遇到新的斷點list<行號>|<函數(shù)名>查看指定位置代碼print

表達式|變量查看程序運行時對應表達式或變量的值quit退出gdb調試root@ubuntu:/home/jiang#gcc-gsum.cexe_sum.c-osumroot@ubuntu:/home/jiang#gdbsumGNUgdb(Ubuntu/Linaro7.4-2012.04-0ubuntu2)7.4-2012.04Copyright(C)2012FreeSoftwareFoundation,Inc.LicenseGPLv3+:GNUGPLversion3orlater<>Thisisfreesoftware:youarefreetochangeandredistributeit.ThereisNOWARRANTY,totheextentpermittedbylaw.Type"showcopying"and"showwarranty"fordetails.ThisGDBwasconfiguredas"x86_64-linux-gnu".Forbugreportinginstructions,pleasesee:<>...Readingsymbolsfrom/home/jiang/sum...done.(gdb)調試過程1.啟動調試(gdb)l1 #include<stdio.h>2 #include"sum.h"3 4 voidmain()5 {6 intx=100;7 ints=0;8 9 s=sum(x);10 (gdb)lsum//查看函數(shù)1 intsum(intn)2 {3 inti,sum=0;4 …… returnsum;2.查看文件“l(fā)(List)”(gdb)b9Breakpoint1at0x40051b:filesum.c,line9.(gdb)infobNumTypeDispEnbAddressWhat1breakpointkeepy0x000000000040051binsumatsum.c:9(gdb)d1(gdb)infobNobreakpointsorwatchpoints.3.設置斷點“b|break行號或函數(shù)名”查看斷點情況“infob”刪除斷點“delete[斷點號]”(gdb)lsum1 intsum(intn)2 {3 inti,sum=0;4 5 for(i=1;i<=100;i++)6 {7 8 sum=sum+i;9 }10 returnsum;(gdb)b8Breakpoint4,sum(n=100)atsum.c:88 sum=sum+i;(gdb)psum$1=0(gdb)pi$2=14.運行代碼“r(run)”查看變量的值“pn”5.單步運行“n(next)”若調用函數(shù)，不進入函數(shù)“s(step)”若調用函數(shù)，則進入函數(shù)(gdb)n5 for(i=1;i<=100;i++)(gdb)sBreakpoint4,sum(n=100)atsum.c:88 sum=sum+i;(gdb)psum$3=1(gdb)pi$4=26.恢復程序運行“c(continue)”恢復程序正常運行，把剩余未執(zhí)行的程序執(zhí)行完并顯示結果(gdb)lmain

(gdb)b9Breakpoint7at0x40051b:filesum.c,line9.(gdb)rStartingprogram:/home/jiang/sumBreakpoint7,sum(n=100)atsum.c:1010 returnsum;(gdb)cContinuing.1+2+...+100=5050[Inferior1(process13087)exitedwithcode023]為什么需要make工程管理？1個程序往往由多個文件構成；如果對其中的1個或少數(shù)幾個文件進行了修改，所有文件都需要重新編譯make工程管理器能根據makefile文件實現(xiàn)自動編譯管理，能夠根據文件時間戳自動發(fā)現(xiàn)更新過的文件而減少編譯的工作量，能大大提高軟件開發(fā)的效率make是一個命令工具，解釋makefile中的指令make工程管理器Makefile是make讀入的配置文件，包括以下內容由make工具創(chuàng)建的目標體（target），通常是目標文件或可執(zhí)行文件；要創(chuàng)建的目標體所依賴的文件；創(chuàng)建每個目標體時需要運行的命令（命令行必須以Tab鍵開頭）makefile文件格式為Makefile文件Target:dependency_files commandMakefile文件實例1/*my.h*/#include<stdio.h>/*aaa.c*/#include“my.h”voidmain(){………}源文件root@ubuntu:/home/jiang#makegcc-caaa.c-oaaa.ogccaaa.o-oaaaroot@ubuntu:/home/jiang#ls-l-rwxr-xr-x1rootroot8377aaa-rw-rw-r--1rpdzkjrpdzkj136aaa.c-rw-r--r--1rootroot64Makefile-rw-r--r--1rootroot19my.haaa:aaa.o gccaaa.o–oaaaaaa.o:aaa.cmy.h gcc-caaa.c–oaaa.oMakefile文件Makefile文件練習以P68計算1+2+…+100之和的程序為例，編寫一個Makefile文件，通過該文件實現(xiàn)對C程序文件的管理sum:sum.oexe_sum.ogccsum.oexe_sum.o-osumsum.o:sum.csum.hgcc-csum.c-osum.oexe_sum.o:exe_sum.cgcc-cexe_sum.c-oexe_sum.oMakefile變量為了簡化編輯和維護Makefile文件，允許創(chuàng)建和使用變量，用來代替一個文本字符串OBJS=sum.oexe_sum.oCC=gccsum:$(OBJS)$(CC)$(OBJS)-osumsum.o:sum.csum.h$(CC)-csum.c-osum.oexe_sum.o:exe_sum.c$(CC)-cexe_sum.c-oexe_sum.oclean:rmsum$(OBJS)Makefile自動變量為了進一步簡化編輯Makefile文件，采用自動變量代替目標文件和依賴文件。自動變量含義$*不包含擴展名的目標文件名稱$+所有的依賴文件，以空格分開，并以出現(xiàn)的先后為序，