第3章

嵌入式Linux操作系統(tǒng)本章要點(diǎn)1、Linux基本概念2、Linux的目錄結(jié)構(gòu)3、Linux的常用命令4、Linux的文本編輯器5、Linux系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程3.1Linux基本概念Linux一般有四個(gè)主要部分：內(nèi)核、Shell、文件系統(tǒng)和實(shí)用工具。1、Linux內(nèi)核Linux內(nèi)核是整個(gè)Linux系統(tǒng)的靈魂，inux系統(tǒng)的能力完全受內(nèi)核能力的制約。Linux內(nèi)核負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)存管理，進(jìn)程調(diào)度和文件管理。Linux內(nèi)核的功能:

（1）進(jìn)程管理（2）內(nèi)存管理（3）文件管理（4）設(shè)備控制（5）網(wǎng)絡(luò)功能2、LinuxShellShell是Linux系統(tǒng)下的命令解釋器，也是使用Linux系統(tǒng)的主要環(huán)境，它提供了用戶與內(nèi)核進(jìn)行交互操作的一種接口。它接收用戶輸入的命令并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行，類似于MicrosoftWindows的Command命令。3、Linux文件系統(tǒng)Linux的文件系統(tǒng)只有一個(gè)文件樹，整個(gè)文件系統(tǒng)是以一個(gè)樹根“/”為起點(diǎn)的，所有的文件和外部設(shè)備都以文件的形式掛結(jié)在這個(gè)文件樹上，包括硬盤、軟盤、光驅(qū)、調(diào)制解調(diào)器等，這和以“驅(qū)動(dòng)器盤符”為基礎(chǔ)的MicrosoftWindows系統(tǒng)有很大區(qū)別。圖3.1Linux文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)3.2嵌入式Linux常用操作命令3.2.1文件目錄相關(guān)命令1、ls（1）作用ls的功能為列出目錄的內(nèi)容。該命令類似于DOS下的dir命令。（2）命令格式ls[-選項(xiàng)][目錄或文件名]（3）命令選項(xiàng)

-a顯示指定目錄下所有子目錄與文件名，包括隱藏文件。

-l以長(zhǎng)格式來(lái)顯示文件的詳細(xì)信息。2、文件權(quán)限的表示用戶對(duì)文件的讀、寫和執(zhí)行權(quán)限(簡(jiǎn)稱為文件權(quán)限)如下所示：

r讀權(quán)限，w寫權(quán)限，

x執(zhí)行權(quán)限，對(duì)于目錄，表示可進(jìn)入。也可用數(shù)字表示：

0表示無(wú)權(quán)限，1表示可執(zhí)行，2表示寫權(quán)限，4表示讀權(quán)限?？捎脭?shù)字求和來(lái)表示多權(quán)限的組合。例如：對(duì)某一文件擁有可讀、可寫、可執(zhí)行的權(quán)限，則可表示為7(1+2+4=7)，對(duì)另一文件擁有可讀、可執(zhí)行的權(quán)限，則可表示為5(1+4=5)。3、cd（1）作用改變工作目錄，該命令與DOS下的md命令作用是相同的。（2）命令格式cd[目錄路徑/]目錄名4、mkdir（1）作用創(chuàng)建一個(gè)目錄，該命令類似于DOS下的md命令。（2）命令格式

Mkdir[目錄路徑/新目錄名]5、cp（1）作用復(fù)制文件，可以使用通配符，該命令類似于DOS下的copy命令。（2）命令格式

cp[選項(xiàng)][源文件路徑]源文件名目標(biāo)路徑[目標(biāo)文件名]（3）示例在/tmp目錄下，新建一個(gè)子目錄mysub，并將/usr/test目錄下的所有文件復(fù)制到mysub目錄下：

#mkdir/tmp/mysub

#cp/usr/test/*.*/tmp/mysub6、rm和rmdir（1）作用rm為刪除指定文件，可以使用通配符，該命令類似于DOS下的del命令。rmdir為刪除指定的目錄，其目錄必須為空目錄。（2）命令格式rm[選項(xiàng)]文件名rmdir目錄路徑/目錄名（3）命令選項(xiàng)rm的命令選項(xiàng)有：-i詢問(wèn)是否刪除(y表示是，n表示否)；-f不詢問(wèn)是否刪除；-r遞歸刪除整個(gè)目錄，同rmdir。7、cat(1)作用

cat為在屏幕上顯示文本文件內(nèi)容的命令。(2)命令格式

cat文件名8、pwd(1)作用

pwd命令用來(lái)查看”當(dāng)前工作目錄“的完整路徑。(2)命令格式

pwd3.2.2磁盤及系統(tǒng)操作1、fdisk（1）作用fdisk命令可以用來(lái)給磁盤進(jìn)行分區(qū)，查看磁盤情況等，往往使用參數(shù)-l來(lái)顯示系統(tǒng)的分區(qū)情況。（2）命令格式Fdisk[選項(xiàng)]（3）命令選項(xiàng)-l顯示系統(tǒng)的分區(qū)情況2、df（1）作用檢查硬盤所剩（所用）空間。（2）命令格式df[選項(xiàng)]（3）命令選項(xiàng)-h以1024KB=1M的方式顯示磁盤的使用情況-H以1000KB=1M的方式顯示磁盤的使用情況3、free命令

（1）作用free命令的功能是查看當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，它顯示系統(tǒng)中剩余及已用的物理內(nèi)存和交換內(nèi)存，以及共享內(nèi)存和被核心使用的緩沖區(qū)。（2）命令格式free[選項(xiàng)]（3）命令選項(xiàng)-b以字節(jié)為單位顯示。

-k以K字節(jié)為單位顯示。

-m以M字節(jié)為單位顯示。4、mount命令（1）作用掛載某一設(shè)備使之成為某個(gè)目錄名稱。（2）命令格式mount[選項(xiàng)]<-t類型>[-o掛載選項(xiàng)]<設(shè)備><掛載點(diǎn)>（3）命令選項(xiàng)-t該參數(shù)配合選項(xiàng)用于指定一個(gè)文件系統(tǒng)分區(qū)的類型。-o該參數(shù)配合選項(xiàng)用于指定一個(gè)或多個(gè)掛載選項(xiàng)。示例例1：掛載一個(gè)Linux分區(qū)，將其掛載到/mnt目錄下（/mnt稱為掛載點(diǎn)）：#mount-text3/dev/hdb1/mnt例2：掛載硬盤的Windows分區(qū)，將其掛載到/mnt/wind目錄下：#mount-tvfat/dev/hda5/mnt/wind例3：掛載U盤#mount-tvfat/dev/sdb1/mnt/usb3.2.3打包壓縮相關(guān)命令1、gzip（1）作用對(duì)單個(gè)文件進(jìn)行壓縮或?qū)嚎s文件進(jìn)行解壓縮，壓縮文件名后綴為.gz。（2）命令格式

gzip壓縮或解壓縮文件名（3）命令選項(xiàng)

-d對(duì)壓縮文件進(jìn)行解壓縮。

-r遞歸方式查找指定目錄并壓縮其中所有文件或解壓縮。

-v對(duì)每個(gè)壓縮文件顯示文件名和壓縮比。

-num用數(shù)值num指定壓縮比，num取值1～9，其中1代表壓縮比最低，9代表壓縮比最高，默認(rèn)值為6。2、tar（1）作用對(duì)文件進(jìn)行打包或解包，打包文件名后綴為.tar。利用tar命令，可以把一大堆的文件和目錄全部打包成一個(gè)文件。

注意：打包與壓縮是兩個(gè)不同的概念，打包只是把多個(gè)文件組成一個(gè)總的文件，不一定被壓縮。（2）命令格式

tar[選項(xiàng)]目標(biāo)文件名源文件列表（3）命令選項(xiàng)-A或--catenate新增文件到已存在的備份文件。-c或--create建立新的備份文件。-f<備份文件>或--file=<備份文件>指定備份文件。-r或--append新增文件到已存在的備份文件的結(jié)尾部分。-t或--list列出備份文件的內(nèi)容。-u或--update僅置換較備份文件內(nèi)的文件更新的文件。-v或--verbose

顯示指令執(zhí)行過(guò)程。-w或--interactive遭遇問(wèn)題時(shí)先詢問(wèn)用戶。-x或--extract或--get從備份文件中還原文件。-z或--gzip或--ungzip通過(guò)gzip指令處理備份文件。3.2.4網(wǎng)絡(luò)相關(guān)命令1、ifconfig（1）作用用于查看和配置網(wǎng)絡(luò)接口的地址和參數(shù)，包括IP地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼、廣播地址，它的使用權(quán)限是超級(jí)用戶。（2）命令格式查看網(wǎng)卡配置信息：ifconfig設(shè)置網(wǎng)卡：ifconfigeth0[主機(jī)IP地址]eth0代表第一塊網(wǎng)卡，eth1代表第二塊網(wǎng)卡，若主機(jī)上僅安裝了一塊網(wǎng)卡，則為eth0。2、ping（1）作用ping命令用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接情況，從而判斷主機(jī)聯(lián)網(wǎng)是否連接正常。（2）命令格式

ping[IP地址]3.3

Linux的文本編輯器3.4.1Vi文本編輯器1、Vi的模式命令行模式、插入模式、底行模式。

2、Vi的基本流程3.4.2gedit文本編輯器gedit的啟動(dòng)（1）從菜單啟動(dòng)時(shí)，選擇桌面頂部的“應(yīng)用程序”|“附件”|“文本編輯器”命令（2）從終端啟動(dòng)，只需要輸入以下代碼：

$gedit

3.4

Linux啟動(dòng)過(guò)程3.4.1

Linux系統(tǒng)的引導(dǎo)過(guò)程（1）啟動(dòng)內(nèi)核。（2）執(zhí)行程序init。3.4.2

ARMLinux操作系統(tǒng)ARMLinux可以劃分為三大部分：?jiǎn)?dòng)引導(dǎo)（Bootloader）,

操作系統(tǒng)內(nèi)核（LinuxKernel）,

文件系統(tǒng)（FileSystem）。啟動(dòng)引導(dǎo)程序Bootloader非常像PC機(jī)中的BIOS程序，主要負(fù)責(zé)初始化系統(tǒng)的最基本設(shè)備，通常主要包括CPU，網(wǎng)絡(luò)，串行接口。當(dāng)基本部分初始化成功后，會(huì)把操作系統(tǒng)的鏡像文件裝載到內(nèi)存中，最后把CPU的控制權(quán)交給內(nèi)核程序。

內(nèi)核是Linux的最核心部分，內(nèi)核的優(yōu)劣決定了整個(gè)系統(tǒng)是否穩(wěn)定與高效。內(nèi)核接管系統(tǒng)后，會(huì)重新檢查外部器件的運(yùn)行狀態(tài)，初始化所有外部硬件設(shè)備，加載驅(qū)動(dòng)程序，檢查系統(tǒng)參數(shù)表，裝載文件系統(tǒng)，運(yùn)行SHELL程序，等待用戶輸入命令，或直接運(yùn)行設(shè)定好的應(yīng)用程序。內(nèi)核在運(yùn)行的過(guò)程中，負(fù)責(zé)控制應(yīng)用程序的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)地控制。文件系統(tǒng)(FS)是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通常占用大部分的存儲(chǔ)空間，主要負(fù)責(zé)保存應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，由Linux內(nèi)核管理。Bootloader、KERNEL、FS(FILESYSTEM)都存儲(chǔ)在FLASH中，運(yùn)行時(shí)，根據(jù)需要被加載到內(nèi)存里。

3.5數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)傳輸

3.5.1應(yīng)用串口通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)串口通信協(xié)議由Xmodem、Ymodem、Zmodem等協(xié)議組成。Xmodem協(xié)議是一種應(yīng)用于串口通信的文件傳輸協(xié)議。這種協(xié)議以包為傳輸信息單位的形式傳輸數(shù)據(jù)，并且每個(gè)包都使用一個(gè)校驗(yàn)和過(guò)程來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。1個(gè)包＝128字節(jié)，傳輸速度較慢。Ymodem協(xié)議由Xmodem協(xié)議演變來(lái)，傳輸效率及可靠性均較高，它的1個(gè)包＝1024字節(jié)。Ymodem一次傳輸可發(fā)送或接受幾個(gè)文件。Zmodem協(xié)議也是由Xmodem協(xié)議演變來(lái)，以連續(xù)的數(shù)據(jù)流發(fā)送數(shù)據(jù)，傳輸效率更高。1.串口通信協(xié)議2.Windows系統(tǒng)主機(jī)傳輸文件到Linux系統(tǒng)開發(fā)板當(dāng)需要把Windows系統(tǒng)主機(jī)的文件傳輸?shù)絃inux系統(tǒng)開發(fā)板時(shí)，可以使用本方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。用串口通信數(shù)據(jù)線連接Windows系統(tǒng)主機(jī)和Linux系統(tǒng)開發(fā)板，如圖所示。（1）在Windows系統(tǒng)主機(jī)端設(shè)置發(fā)送文件在Windows系統(tǒng)主機(jī)的桌面【開始】菜單中，選擇/【程序】/【附件】/【通信】/【超級(jí)終端】項(xiàng)，在“COM1屬性”對(duì)話框中，設(shè)置端口的參數(shù)值：每秒位數(shù)（波特率）為115200，數(shù)據(jù)位為8位，奇偶校驗(yàn)為無(wú)，停止位為1，數(shù)據(jù)流控制為無(wú)。（2）在Linux系統(tǒng)開發(fā)板端設(shè)置接收文件在開發(fā)板端設(shè)置接收文件的操作很簡(jiǎn)單，只需要通過(guò)minicom窗口，進(jìn)入到準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)文件的目錄中，等待發(fā)送來(lái)的文件。（3）發(fā)送數(shù)據(jù)在超級(jí)終端的串口通信窗口的【發(fā)送】菜單中，選擇【發(fā)送文件（S）…】項(xiàng)在彈出的“發(fā)送文件”對(duì)話框中，單擊【瀏覽（B）…】按鈕，選擇需要傳送的數(shù)據(jù)文件。然后在“協(xié)議（P）”下拉列表框中，選擇“Xmodem”協(xié)議。如圖5.17所示。3、Linux系統(tǒng)主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)到Linux系統(tǒng)開發(fā)板

把在Linux系統(tǒng)主機(jī)上經(jīng)過(guò)交叉編譯后的文件傳輸?shù)絃inux系統(tǒng)開發(fā)板運(yùn)行，可以使用本方法來(lái)實(shí)現(xiàn)傳送文件。（1）在開發(fā)板端設(shè)置接收文件通過(guò)minicom窗口操作開發(fā)板端文件系統(tǒng)，進(jìn)入到準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)文件的目錄中，等待發(fā)送來(lái)的文件。（2）從Linux系統(tǒng)主機(jī)端發(fā)送文件在minicom窗口中，按下Ctrl+A+S組件鍵，彈出選擇傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議的對(duì)話框。3.5.2在VMware虛擬機(jī)中設(shè)置Windows—