嵌入式Linux C语言程序开发工具.docx
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嵌入式LinuxC语言程序开发工具
目录
嵌入式LinuxC语言程序开发工具1
一、编辑器vim1
1、vim的三种工作模式1
二、编译器GCC4
2、GCC基本规则4
3、GCC的执行过程4
4、GCC的基本用法5
5、程序实例5
三、调试器GDB7
1、启动GDB的方法7
2、在GDB中运行程序7
3、调试已运行的程序8
4、暂停/恢复程序运行8
5、一些指令12
6、程序实例14
四、make功能管理器17
1、make的概述17
2、Makefile的基本结构17
3、makefile变量18
4、make的规则23
5、简单的示例25
五、Shell编程27
1、shell基础知识27
2.shell变量30
3.ShellScript编程32
六、autotools的简介-----------------------------------------------47
嵌入式LinuxC语言程序开发工具
一、编辑器vim
1、vim的三种工作模式
命令模式
当输入vi命令进入编辑器时，就处于命令模式。
此时，从键盘输入任何字符都被当作编辑命令来解释。
如a表示附加命令，i表示插入命令，x表示删除命令，如果不是vi的合法命令，会机器会发出报警声。
命令模式可以通过命令来完成光标的定位，字符串的检索，文本恢复，修改，替换，标记，行结合及文本位移等功能。
/word------向游标之下寻找一个名为word的字符串。
？
Word-----向游标之上寻找一个名为word的字符串。
[Ctrl]+r---重做上一个动作。
U----------复原前一个动作。
Ndd--------删除游标所在n整列。
.（小数点）--重做上一个动作。
在命令模式下（CommandMode）按a／A键、i/I键、o／O键进入文本模式，文本输入模式的命令及其含义如下所示。
a－－－－－在光标后开始插入
A－－－－－在行尾开始插入
i－－－－－从光标所在位置前面开始插入
I－－－－－从光标所在列的第一个非空白字元前面开始插入
o－－－－－在光标所在列下新增一列并进入输入模式
O－－－－－在光标所在列上方新增一列并进入输入模式
ESC－－－－返回命令行模式
插入模式
插入模式也叫输入模式，可以通过输入vi插入命令i，附加命令a，打开命令o，替换命令s，修改命令e或取代命令r从命令模式进入插入模式。
在插入模式下，从键盘上输入的所有字符都被插入到正在编辑的缓冲区，被当作该文件的正文，相当于windows下的“记事本”。
按ESC键退出插入模式。
插入模式主要使用方向键移动光标位置进行文字的编辑，下面列出了常用的操作命令及含义。
0－－－－－光标移动至行首
h－－－－－光标左移一格
l－－－－－光标右移一格
j－－－－－光标下移一行
k－－－－－光标上移一行
$+A－－－－－将光标移动到该行最后
PageDn－－－向下移动一页
PageUp－－－向上移动一页
d+方向键－－删除文字
dd－－－－－删除整行
pp－－－－－整行复制
r－－－－－修改光标所在的字符
S－－－－－删除光标所在的列，并进入输入模式
底行命令模式
要执行底行命令模式，必须在命令模式下输入一个冒号“：
”。
底行命令模式主要完成文本的全局替换，文本中插入shell命令，vi编辑器的设置，文本的存盘退出，文本块的复制，多个文本间的转换及缓冲区的操作功能。
底行模式主要进行一些文字编辑辅助功能，比如字串搜索、替代、保存文件等操作。
主要命令如下
：
q－－－－－结束Vi程序，如果文件有过修改，先保存文件
：
q！
－－－－强制退出Vi程序
：
wq－－－－保存修改并退出程序
：
setnu－－－设置行号
：
w----------将编辑的资料写入硬碟中。
：
w!
----------如果文件属性为只读时，强制写入该文件。
但是是否能写入取决于用户的使用权限。
ZZ（大写）----若文件没有改动则直接退出，若文件有改动则保存并退出。
：
w[文件名]---将编辑完的文件另存一个文件。
：
r[文件名]----在编辑的文件中，读入另一个文件的资料。
即将这个资料加载到游标所在行下面
：
n1n2[filename]----将n1、n2这两个文件的内容储存在filename文件中。
三种模式之间的转换
vi编辑器的三种工作模式文成不同的功能：
只有在输入模式下才能完成文本的输入工作，只有在命令模式下才能完成效率较高的文本的修改、恢复及检索定位等工作；只有在底行命令模式才能进行编辑器的设置，字符串的全局替换、文本的存储及退出等工作。
三种模式之间的转换如图：
二、编译器GCC
1、GCC发展历史
GCC是GNU公社的一个项目。
是一个用于编程开发的自由编译器。
最初，GCC只是一个C语言编译器，他是GNUCCompiler的英文缩写。
随着众多自由开发者的加入和GCC自身的发展，如今的GCC已经是一个包含众多语言的编译器了。
其中包括C,C++,Ada,ObjectC和Java等。
所以，GCC也由原来的GNUCCompiler变为GNUCompilerCollection。
也就是GNU编译器家族的意思。
当然，如今的GCC借助于他的特性，具有了交叉编译器的功能，即在一个平台下编译另一个平台的代码。
直到现在，GCC的历史仍然在继续，他的传奇仍然被人所传颂。
2、GCC基本规则
.c为后缀的文件，C语言源代码文件；
.a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件；
.C，.cc或.cxx为后缀的文件，是C++源代码文件；
.h为后缀的文件，是程序所包含的头文件；
.i为后缀的文件，是已经预处理过的C源代码文件；
.ii为后缀的文件，是已经预处理过的C++源代码文件；
.m为后缀的文件，是Objective-C源代码文件；
.o为后缀的文件，是编译后的目标文件；
.s为后缀的文件，是汇编语言源代码文件；
.S为后缀的文件，是经过预编译的汇编语言源代码文件。
3、GCC的执行过程
预处理,生成.i的文件[预处理器cpp]
将预处理后的文件不转换成汇编语言,生成文件.s[编译器egcs]
有汇编变为目标代码（机器代码）生成.o的文件[汇编器as]
连接目标代码,生成可执行程序[链接器ld]
命令gcc首先调用cpp进行预处理，在预处理过程中，对源代码文件中的文件包含（include）、预编译语句（如宏定义define等）进行分析。
接着调用cc1进行编译，这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。
汇编过程是针对汇编语言的步骤，调用as进行工作，一般来讲，.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。
当所有的目标文件都生成之后，gcc就调用ld来完成最后的关键性工作，这个阶段就是连接。
在连接阶段，所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置，同时，该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。
4、GCC的基本用法
在使用Gcc编译器的时候，我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。
Gcc编译器的调用参数大约有100多个，其中多数参数我们可能根本就用不到，这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
Gcc最基本的用法是∶gcc[options][filenames]
其中options就是编译器所需要的参数，filenames给出相关的文件名称。
-c，只编译，不连接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-ooutput_filename，确定输出文件的名称为output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。
如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-g，产生符号调试工具（GNU的gdb）所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。
-O，对程序进行优化编译、连接，采用这个选项，整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2，比-O更好的优化编译、连接，当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname，将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中，是在预编译过程中使用的参数。
C程序中的头文件包含两种情况∶
A）#include
B）#include“myinc.h”
其中，A类使用尖括号（<>），B类使用双引号（“”）。
对于A类，预处理程序cpp在系统预设包含文件目录（如/usr/include）中搜寻相应的文件，而B类，预处理程序在目标文件的文件夹内搜索相应文件。
5、程序实例
示例代码a.c：
#include
intmain（）
{
printf（"hello\n"）;
}
预编译过程
这个过程处理宏定义和include，并做语法检查。
可以看到预编译后，代码从5行扩展到了910行。
gcc-Ea.c-oa.i
cata.c|wc-l
5
cata.i|wc-l
910
编译过程
这个阶段，生成汇编代码。
gcc-Sa.i-oa.s
cata.s|wc-l
59
汇编过程：
这个阶段，生成目标代码。
此过程生成ELF格式的目标代码。
asa.s-oa.o
filea.o
a.o:
ELF64-bitLSBrelocatable,AMDx86-64,version1（SYSV）,notstripped
链接过程：
链接过程。
生成可执行代码。
链接分为两种，一种是静态链接，另外一种是动态链接。
使用静态链接的好处是，依赖的动态链接库较少，对动态链接库的版本不会很敏感，具有较好的兼容性；缺点是生成的程序比较大。
使用动态链接的好处是，生成的程序比较小，占用较少的内存。
gcca.o-oa
程序运行：
./a
hello
GCC编译简单例子
编写如下代码：
#include
intmain（）
{
printf（"hello,world!
\n"）;
}
执行情况如下：
wenjun@ubuntu:
~/temp/01$gcchello.c-ohello
wenjun@ubuntu:
~/temp/01$ls
hellohello.c
wenjun@ubuntu:
~/temp/01$./hello
hello,world!
3、调试器GDB
一般来说，GDB主要帮助你完成下面四个方面的功能
、启动你的程序，可以按照你自定义的要求随心所欲的运行程序。
、可以让调试程序在你所指定的位置的断点处停止。
、当程序停止时，可以检查此时你的程序中所发生的事情。
、动态的改变你程序的执行环境。
1、启动GDB的方法
GDB-----program也就是你的执行文件，一般在当前目录下。
GDBcore----用GDB同时调试一个运行程序和core文件，core是程序非法执行后coredump后产生的文件。
GDB-----如果你的程序是一个服务程序，那么你可以指定这个服务程序运行时的进程ID。
gdb会自动attach上去，并调试它。
program应该在PATH环境变量中搜索到。
GDB启动时，可以加上一些GDB的启动开关，详细的开关可以用gdb–help来查看。
下
面只列举一些比较常用的参数：
-symbols
-s----从指定文件中读取符号表。
-sefile-----从指定文件中读取符号表信息，并把他用在可执行文件中。
-core
-c----调试coredump的core文件。
-directory
-d----加入一个源文件的搜索路径。
默认搜索路径是环境变量中PATH所定义的路径。
2、在GDB中运行程序
当以gdb方式启动gdb后，gdb会在PATH路径和当前目录中所搜的源文件。
如要确认gdb是否读到源文件，可使用l或者list命令，看gdb是否能列出源代码。
在gdb中，运行程序使用r或者run命令，程序的运行，有可能需要设置下面四方面的事。
、程序的运行参数。
setargs----可指定运行时参数。
（如：
setargs1020304050）
showargs----命令可以查看设置好的运行参数。
、运行环境
path
-----可设定程序的运行路径。showpaths----查看程序的运行路径。
setenvironmentvarname[=value]-----设置环境变量。
如：
setenvUSER=hchen
showenvironment[varname]-----查看环境变量
、工作目录
cd
-----相当于shell的cd命令。pwd------显示当前的工作目录。
、程序的输入输出
infoterminal------显示程序用到的终端的模式，使用重定向空值程序输出。
如run>outfiletty命令可以指定写输入输出的终端设备。
如tty/dev/ttyb
3、调试已运行的程序
两种方法：
、在UNIX下用ps查看正在运行的程序的PID（进程ID），然后用gdbPID
格式挂接正在运行的程序。
、先用gdb关联上源代码，并进行gdb，在gdb中用attach命令来挂接进程的
PID，并用detach来取消挂接的程序。
4、暂停/恢复程序运行
调试程序中，暂停进程运行时必须的，GDB可以方便的暂停程序的运行。
你可以设置程
序在哪停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停住等等。
你便于你查看运行的变量，
以及运行时的流程。
当进程被gdb停住时，你可以使用infoprogram来查看程序是否在运行、进程号、被暂停的原因。
在gdb中，我们可以有以下几种暂停方式：
断点（breakpoint）、观察点（watchpoint）、捕捉点（catchpoint）、信号（signals）、线程停止（threadstops）。
如果要恢复程序运行，可以使用c或者continue命令。
设置断点（breakpoint）
我们用break命令设置断点。
下面有几点设置断点的方法：
break-----在进入指定函数时停住。
C++中可以使用class:
:
function或function（type,type）格式来指定函数名。
break-------在指定行号停住。
break+offset
break–offset-------在当前行号的前面或者后面的offset行停住。
Offset为自然数。
breakfilename:
linenum--------在源文件filename的linenum行处停住。
breakfilename:
function--------在源文件filename的function函数的入口处停住。
break*address-------在程序运行的内存地址处停住。
Break---------break命令没有参数时，表示在下一条指令处停住。
break…if---------…可以是上述的参数，condition表示条件，在条件成立时停住。
比如在循环体中，可以设置breakifi=100，表示当i为100时停住程序。
查看断点时，可使用命令info命令，如下所示：
（注：
n表示断点号）
infobreakpoints[n]
infobreak[n]
设置捕捉点（catchpoint）
我们可以设置捕捉点来捕捉程序运行时的一些事件。
如：
载入共享库（动态链接库）或
是C++的一场，设置捕捉点的格式为：
catch------当event发生时，停住程序。
Event可以是下面的内容：
1、throw一个C++抛出的异常（throw为关键字），
2、catch一个C++捕捉到的异常（catch为关键字），
3、exec调用系统调用exec时（exec为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
4、fork调用系统调用fork时。
（fork为关键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
5、vfork调用系统调用vfork时。
（vfork为关键字，目前此功能只在HP-UX下
有用）
6、load或load载入共享库（动态链接库）时。
（load为关键字，
目前此功能只在HP-UX下有用）
7、unload或unload卸载共享库（动态链接库）时。
（unload为关
键字，目前此功能只在HP-UX下有用）
tcatch
只设置一次捕捉，当程序停住后，断点被自动删除。
维护停止点
上面说了如何设置程序的停止点，GDB中的停止点也就是上述的三类。
在GDB中，如
果你觉得已定义好的停止点没有用了，你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进程维护。
Clear----清楚所有已定义的停止点。
clear
clearfunction>------清楚所有设置在函数上的停止点。
clear
clearlinenum>---------清楚所有设定在指定行上的停止。
delete[breakpoints][range…]---------删除指定的断点，breakpoints为断点号。
如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。
range表示断点号的范围（如2-7），其简写命令为d。
比删除更好的一种方法是disable停止点，disable了的停止点，GDB不会删除，
当你还需要时，enable即可，就好像回收站一样。
enable[breakpoints][range…]------enable所指定的停止点，breakpoints为停止号。
enable[breakpoints]oncerange--------enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动disable。
enable[breakpoints]deleterange------enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动删除。
停止条件维护
前面在说到设置断点时，我们提到过可设置一个条件，当条件成立时，程序自动停止，
这是一个非常强大的功能，这里，专门说说这个条件相关维护命令。
一般来说，为断点设
置一个条件，我们使用if关键字，后面跟其断点条件。
并且条件设置好后，我们可以用
condition命令来修改断点的条件（只有break和watch命令支持if，catch目前暂不支持if）
condition--------修改断点号为bnum的停止条件为expression
condition------清除断点号为bnum的停止条件。
还有一个比较特殊的维护命令ignore，可以指定程序运行时，忽略停止条件几次。
ignore------表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。
为停止点设定运行命令
我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。
也就是说，当运行
的程序在被停止住时，我们可以让你自动运行一些别的命令，这很有利于自动化调试。
对
给予GDB的自动化调试是一个很强大的支持。
command[bnum]
…command–list…
end
为断点号bnum指定一个命令列表。
当程序被该断点停住时，gdb会依次运行命
令列表中的命令。
例如：
breakfooifx>0
commands
printf“xis%d\n”,x
continue
End
断点设置在函数foo中，断点条件是x>0，如果程序符合条件被停住后，也就是，一旦
x的值在foo函数中大于0，GDB会自动打印出x的值，并继续运行程序。
如果要清楚断点上的命令序列，那么只要简单的执行以下commands命令，并直接再打
个end就行了。
恢复程序运行和单步调试
当程序被停住后，你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束，或下一个断点的到来。
也可以使用step或next命令单步跟踪程序。
continue[ignore-count]
c[ignore-count]
fg[ignore-count]
恢复程序运行，直到程序结束，或是下一个断点到来。
Ignore-count表示忽略其后的断
点次数。
continue，c，fg三个命令都是一样的意思。
step
单步跟踪，如果有函数调用，他会进入该函数。
进入函数的前提是，次函数
被编译有debug信息。
像VC等工具中的stepin。
后面可以加count，也可以
不加，不加表示一条一条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。
next
同样单步跟踪，如果有函数调用，他不会进入函数。
想VC等工具中的step
over。
后面可以加count，也可以不加。
不加表示一条条的执行，加表示执行后
面的count指令，然后再停住。
setstep-mode
setstep-modeon
打开step-mode模式，于是，在进行单步跟踪时，程序不会因为没有debug
信息而不停住。
这个参数很有利于查看机器码。
setstep-modeoff
运行程序，直到当前函数完成返回。
并打印函数返回时的堆栈地址和返回值
及参数值信息。
finish
运行程序，直到当前函数完成返回。
并打印函数返回时的堆栈地址和返回值
及参数值信心。
until或u
当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序知道退出循
环体。
stepi或si
nexti或ni
单步跟踪一条机器指令！
一条程序代码有可能由数条机器指令完成，stepi和
nexti可以单步执行机器指令。
与之一样有相同功能的命令式“display/I$pc”，
当运行完这个命令后，单步跟踪会在打出代码的同时打出机器指令（也
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