嵌入式系统实验指导书n.docx

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嵌入式系统实验指导书n

嵌入式系统实验指导书

专业:

计算机

班级:

12级（1,2）、11（3）

指导教师:

张文哲

实验一linux常用命令及vi的使用

实验目的：

掌握常用Linux命令的使用，掌握vi的使用。

实验原理：

Linux提供了大量的命令，利用它可以有效地完成大量的工作，如磁盘操作、文件存取、目录操作、进程管理、文件权限设定等。

所以，在Linux系统上工作离不开使用系统提供的命令。

要想真正理解Linux系统，就必须从Linux命令学起，通过基础的命令学习可以进一步理解Linux系统。

不同Linux发行版的命令数量不一样，但Linux发行版本最少的命令也有200多个。

这里把比较重要和使用频率最多的命令，按照它们在系统中的作用分成下面六个部分一一介绍。

◆安装和登录命令：

login、shutdown、halt、reboot、install、mount、umount、chsh、exit、last；

◆文件处理命令：

file、mkdir、grep、dd、find、mv、ls、diff、cat、ln；

◆系统管理相关命令：

df、top、free、quota、at、lp、adduser、groupadd、kill、crontab；

◆网络操作命令：

ifconfig、ip、ping、netstat、telnet、ftp、route、rlogin、rcp、finger、mail、nslookup；

◆系统安全相关命令：

passwd、su、umask、chgrp、chmod、chown、chattr、sudops、who；

◆其它命令：

tar、unzip、gunzip、unarj、mtools、man、unendcode、uudecode。

Vi是linux下最常用的文本编辑工具，经常用于源代码的编写。

实验内容一：

练习常用命令的使用

首先新建一个终端然后练习电子文档中红色命令。

（一）   login

1.作用

login的作用是登录系统，它的使用权限是所有用户。

2.格式

login[name][－p][－h主机名称]

3.主要参数

－p:

通知login保持现在的环境参数。

－h:

用来向远程登录的之间传输用户名。

如果选择用命令行模式登录Linux的话，那么看到的第一个Linux命令就是login：

。

一般界面是这样的：

ManddrakeLinuxrelease9.1（Bamboo）fori586

renrel2.4.21－0.13mdkoni686/tty1

localhostlogin:

root

password:

上面代码中，第一行是Linux发行版本号，第二行是内核版本号和登录的虚拟控制台，我们在第三行输入登录名，按“Enter”键在Password后输入账户密码，即可登录系统。

出于安全考虑，输入账户密码时字符不会在屏幕上回显，光标也不移动。

登录后会看到下面这个界面（以超级用户为例）：

[root@localhostroot]#

lastlogin:

Tue,Nov1810:

00:

55onvc/1

上面显示的是登录星期、月、日、时间和使用的虚拟控制台。

4.应用技巧

Linux是一个真正的多用户操作系统，可以同时接受多个用户登录，还允许一个用户进行多次登录。

这是因为Linux和许多版本的Unix一样，提供了虚拟控制台的访问方式，允许用户在同一时间从控制台（系统的控制台是与系统直接相连的监视器和键盘）进行多次登录。

每个虚拟控制台可以看作是一个独立的工作站，工作台之间可以切换。

虚拟控制台的切换可以通过按下Alt键和一个功能键来实现，通常使用F1-F6。

例如，用户登录后，按一下“Alt+F2”键，用户就可以看到上面出现的“login:

”提示符，说明用户看到了第二个虚拟控制台。

然后只需按“Alt+F1”键，就可以回到第一个虚拟控制台。

一个新安装的Linux系统允许用户使用“Alt+F1”到“Alt+F6”键来访问前六个虚拟控制台。

虚拟控制台最有用的是，当一个程序出错造成系统死锁时，可以切换到其它虚拟控制台工作，关闭这个程序。

（二）   mount

1.作用

mount命令的作用是加载文件系统，其使用权限是超级用户或/etc/fstab中允许的使用者。

2.格式

mount－a[－fv][－tvfstype][－n][－rw][－F]devicedir

3.主要参数

－h：

显示辅助信息。

－v：

显示信息，通常和－f用来除错。

－a：

将/etc/fstab中定义的所有文件系统挂上。

－F：

这个命令通常和－a一起使用，它会为每一个mount的动作产生一个行程负责执行。

在系统需要挂上大量NFS文件系统时可以加快加载的速度。

－f：

通常用于除错。

它会使mount不执行实际挂上的动作，而是模拟整个挂上的过程，通常会和－v一起使用。

－tvfstype：

显示被加载文件系统的类型。

－n：

一般而言，mount挂上后会在/etc/mtab中写入一笔资料，在系统中没有可写入文件系统的情况下，可以用这个选项取消这个动作。

4.应用技巧

在Linux和Unix系统上，所有文件都是作为一个大型树（以/为根）的一部分访问的。

要访问CD-ROM上的文件，需要将CD-ROM设备挂装在文件树中的某个挂装点。

如果发行版安装了自动挂装包，那么这个步骤可自动进行。

在Linux中，如果要使用硬盘、光驱等储存设备，就得先将它加载，当储存设备挂上了之后，就可以把它当成一个目录来访问。

挂上一个设备使用mount命令。

在使用mount这个指令时，至少要先知道下列三种信息：

要加载对象的文件系统类型、要加载对象的设备名称及要将设备加载到哪个目录下。

（1）Linux可以识别的文件系统

◆Windows95/98常用的FAT32文件系统：

vfat；

◆WinNT/2000的文件系统：

ntfs；

◆OS/2用的文件系统：

hpfs；

◆Linux用的文件系统：

ext2、ext3；

◆CD-ROM光盘用的文件系统：

iso9660。

虽然vfat是指FAT32系统，但事实上它也兼容FAT16的文件系统类型。

（2）确定设备的名称

在Linux中，设备名称通常都存在/dev里。

这些设备名称的命名都是有规则的，可以用“推理”的方式把设备名称找出来。

例如，/dev/hda1这个IDE设备，hd是HardDisk（硬盘）的，sd是SCSIDevice，fd是FloppyDevice（或是FloppyDisk?

）。

a代表第一个设备，通常IDE接口可以接上4个IDE设备（比如4块硬盘）。

所以要识别IDE硬盘的方法分别就是hda、hdb、hdc、hdd。

hda1中的“1”代表hda的第一个硬盘分区（partition），hda2代表hda的第二主分区，第一个逻辑分区从hda5开始，依此类推。

此外，可以直接检查/var/log/messages文件，在该文件中可以找到计算机开机后系统已辨认出来的设备代号。

（3）查找挂接点

在决定将设备挂接之前，先要查看一下计算机是不是有个/mnt的空目录，该目录就是专门用来当作挂载点（MountPoint）的目录。

建议在/mnt里建几个/mnt/cdrom、/mnt/floppy、/mnt/mo等目录，当作目录的专用挂载点。

举例而言，如要挂载下列5个设备，其执行指令可能如下（假设都是Linux的ext2系统，如果是WindowsXX请将ext2改成vfat）：

软盘===>mount－text2/dev/fd0/mnt/floppy

cdrom===>mount－tiso9660/dev/hdc/mnt/cdrom

SCSIcdrom===>mount－tiso9660/dev/sdb/mnt/scdrom

SCSIcdr===>mount－tiso9660/dev/sdc/mnt/scdr

不过目前大多数较新的Linux发行版本（包括红旗Linux、中软Linux、MandrakeLinux等）都可以自动挂装文件系统，但RedHatLinux除外。

其他命令参照电子文档练习。

实验内容二：

常用软件的安装

尝试在Redhat中安装一些软件，例如linux版的QQ安装（deb或tar.gz）。

请至飞秋共享自行拷贝。

实验内容三：

vi的使用

使用vi编辑器建立、编辑、显示以及加工处理文本文件

a.进入和退出vi

<1>进入vi

在系统提示符（$）下输入命令vi和想要编辑（建立）的文件名（如example），便可进入vi。

<2>退出vi

在命令方式下可有几种方法退出vi编辑器：

：

wq把编辑缓冲区的内容写到你编辑的文件中，退出编辑器，回到Linuxshell下。

：

ZZ仅当作过修改时才将缓冲区内容写到文件上。

：

x与：

ZZ相同。

：

q!

强行退出vi。

感叹号（!

）告诉vi，无条件退出，丢弃缓冲区内容。

这样，先前对该文件所做的修改或输入都被抛弃。

b.新建文件

<1>在Linux提示符$之后，输入命令：

vimyfile，然后按〈Enter〉键。

<2>输入插入命令i（屏幕上看不到字符i）。

<3>然后，输入以下文本行：

TotheonlywomanthtI,

Formangyearyouhavebeenmywife

<4>发现这两行有错，进行改正：

按〈Esc〉键，从插入方式回到命令方式。

按光标上移键，使光标移到第一行。

按光标左移键，使光标移到“tht”的第二个“t”处。

输入i（这是插入命令），然后输入a。

该行变成如下形式：

TotheonlywomanthatI,

按光标右移键，使光标移到“I”上。

我们想在“I”之后输入一个空格和单词“love”。

为此，输入附加命令“a”。

结果屏幕显示为：

TotheonlywomanthataI，

这是怎麽回事儿?

......原来是：

我们先前使用了插入命令i，至今并未用〈Esc〉键返回命令方式。

所以，输入的所有字符都作为输入文本予以显示。

<5>按〈Esc〉键，返回命令方式。

利用x命令删除错误字符。

然后，进入插入方式，输入正确字符。

<6>最后输入如下所示的文本：

TotheonlywomanthatIlove,

Formanyyearyouhavebeenmywwife

Iliveyouwichmylife

andcouldnothavepickedmuchbetter.

<7>将你编辑的文本文件存盘。

（利用：

wq命令，或者：

x命令）

<8>重新进入vi编辑程序，编辑上面的文件。

（如：

$vimyfile）

<9>在屏幕上见到myfile文件的内容。

在屏幕底边一行显示出该文件的名称、行数和字符个数：

“myfile”4lines，130characters

它仍然有错，需进一步修改。

<10>将光标移到第二行的year的r处。

输入a命令，添加字符s。

<11>按〈Esc〉，回到命令方式。

输入命令18〈Space〉（键盘输入“18”，屏幕上不会显示出来，接着再按一下空格，光标便移动了），光标移至何处?

（提示：

光标右移18个字符位置。

）

<12>利用取代命令r将mywwife改为mywife。

<13>将光标移至第三行。

输入新行命令O（大写字母），屏幕上有什麽变化?

（注意：

输入命令时，vi应处于命令模式）（提示：

光标移至上一行（新加空行）的开头。

）

<14>输入新行的内容：

We'vebeenthroughmuchtogether

此时，vi处于哪种工作模式?

（提示：

插入模式）

<15>按〈Esc〉，回到命令方式。

将光标移到第四行的live的i字母处。

利用替换命令s将i改为o。

<16>在第四行的you之后添加单词dearly。

将wich改为with。

<17>修改后的文本是以下内容：

TotheonlywomanthatIlove,

Formanyyearsyouhavebeenmywife

We'vebeenthroughmuchtogether

Iloveyoudearlywithmylife

andcouldnothavepickedmuchbetter.

将该文件存盘，退出vi。

<18>重新编辑该文件。

并将光标移到最后一行的have的v字母处，使用d$命令将v至行尾的字符都删除。

<19>现在想恢复17步的原状，怎麽办?

（提示：

使用复原命令u）

<20>使用dd命令删除第一行；将光标移至through的u字母处，使用C（大写字母）命令进行修改，随便乱输一串字符。

将光标移到下一行的开头，执行5x命令，结果是什么？

（提示：

删掉从光标处开始的5个字符）然后执行重复命令（.），结果是什么？

（提示：

再删掉从光标处开始的5个字符）

<21>屏幕内容乱了!

现在想恢复17步的原状，怎麽办?

（提示：

不写盘，强行退出vi）能用u或U命令恢复屏幕原状吗?

 （提示：

可以）

实验结果及讨论：

1、比较Linux和Windows的文件目录结构有哪些相同和异同。

2、Linux的可执行文件通常放在哪个目录中？

写出该目录的路径。

3、谈谈你今天上实验课的收获，存在的问题或疑问。

如果有实验内容以外的发现也可谈谈。

（字数不限）

注意：

写实验报告时，实验步骤不一定要全抄，可选重要的。

但实验目的、实验内容以及实验步骤中提出的问题及答案一定要写。

实验二嵌入式开发环境及makefile

实验目的：

掌握嵌入式开发环境的搭建及makefile文件的编写。

实验原理：

绝大多数的 Linux 软件开发都是本机（HOST）开发、调试， 本机运行的方式。

这种方式通常不适合于嵌入式系统的软件开发，因为对于嵌入式系统的开发，没有足够的资源在本机（即板子上系统）运行开发工具和调试工具。

通常的嵌入式系统的软件开发采用一种交叉编译调试的方式。

交叉编译调试环境建立在宿主机（即一台 PC 机）上，对应的开发板叫做目标板。

运行 Linux 的 PC（宿主机）开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制代码（这种可执行代码并不能在宿主机上执行，而只能在目标板上执行），然后把可执行文件下载到目标机上运行。

makefile文件描述了整个工程的编译、连接等规则。

它指引make命令按照对应的要求完成整个工程的编译、连接，生成可执行文件。

实验内容一：

交叉编译环境安装

1、arm-linux-gcc的安装

（1）解压 arm-linux-gcc-4.5.1.tar.bz2（该步骤已完成,到对应位置查看该文件夹是否存在）

复制 arm-linux-gcc-4.5.1.tar.bz2到home

#tar-jxvfarm-linux-gcc-4.5.1.tar.bz2　　

解压过程需要一段时间，解压后的文件形成 home/opt/下的文件夹，进入home/opt/文件夹，将4.5.1文件夹拷贝到/opt/下

现在交叉编译程序集都在/opt/4.5.1/bin下面了

（2）修改环境变量，把交叉编译器的路径加入到PATH。

修改/etc/profile文件

在最后加上：

exportPATH=$PATH:

/opt/4.5.1/bin

exportPATH

（如果不能编辑，先修改相关文件的权限使用chmod命令。

）

保存退出（以上操作用到了那些命令？

）

（3）立即使新的环境变量生效，不用重启电脑：

对应方法：

#source/etc/profile（有何输出？

）

（4）检查是否将路径加入到PATH：

#echo$PATH

显示的内容中有/opt/4.5.1/bin，说明已经将交叉编译器的路径加入PATH。

至此，交叉编译环境安装完成。

（5）测试是否安装成功：

首先查看bin目录下可执行文件，某些版本中或许不是arm-linux-gcc

运行arm--linux-gcc–v（查看输出结果）

实验内容二：

MINICOM的配置（如虚拟机无串口，添加一个新串口为物理串口）

输入minicom-s 进入minicom配置界面，

选择Serialportsetup，进入端口设置界面，修改以下几个值：

A---------SerialDevice：

/dev/ttyS0 （端口号使用串口1）

E---------BPS/par/bits ：

/1152008N1 （波特率）

F,E硬件流软件流都改为NO，若要使用PC机的串口2来连接板子，则将A选项中的ttyS0改为ttyS1。

选好后按Esc键，并选择Savesetupasdf1保存配置。

配置完成后用连接PC机跟开发板的串口线，启动开发板，输入minicom即可出现启动信息。

（我们用的机器已经配好，大家注意查看上面的配置），下面涉及到开发板的操作都是在minicom中进行的。

实验内容三：

配置NFS服务器

1、修改虚拟机、开发板ip地址使它们与主机在同一网段

编辑网卡配置文件主机：

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 ，开发板一般是etc下的eth0-settings文件。

注意：

开发板只需要修改IP地址信息，其他部分不要乱修改！

！

！

虚拟机ifcfg-eth0文件示例

2、配置虚拟机网卡为主机物理网卡。

编辑--->虚拟网络编辑器，这个时候出现一个选择框，选中VMnet0，在下面的vmnet0的桥接模式中，桥接到下拉框中选择物理网卡名称就可以。

然后在虚拟机--设置--网络适配器中选桥接模式，复制物理网络连接状态。

3、重启虚拟机网络服务servicenetworkrestart、重启开发板。

4、ping测试连通性。

5、防火墙设置

1）永久性关闭

lokkit--disabled

2）即时生效，重启后失效

service方式

开启：

serviceiptablesstart 

关闭：

serviceiptablesstop

iptables方式

查看防火墙状态：

/etc/init.d/iptablesstatus

暂时关闭防火墙：

/etc/init.d/iptablesstop

重启iptables:

/etc/init.d/iptablesrestart

使用任意上面方法关闭防火墙

6、确认并安装nfs服务依赖软件包

一般nfs服务器要提供服务，必须启动inet，nfs，mount，portmap（RHEL5.5及以下版本）或rpcbind（RHEL6以上版本）这些守护进程并保持在后台运行。

在使用nfs共享文件之前，我们应该首先确认有没有安装这些应用程序，如果没有，则从安装盘中找到它们并安装。

下面显示我们在安装系统时已经显示了安装了nfs服务相关软件。

以上程序注意前面的名称应一致，后面的版本号则可能不同。

如没有对应文件可加载rhel光盘查找对应安装包，进行安装。

rpm –ivh***.rpm

7、修改nfs的配置文件

修改nfs的配置文件/etc/exports，设置需要共享的文件夹访问路径

/home/nfs 192.168.1.*（rw,insecure,no_root_squash,no_all_squash）（ip地址根据自己主机及开发板情况设置）这里的访问IP设置的是192.168.1.0~192.168.1.255。

NFS服务的配置文件为 /etc/exports，这个文件是NFS的主要配置文件，不过系统并没有默认值，所以这个文件不一定会存在，可能要使用vim手动建立，然后在文件里面写入配置内容。

/etc/exports文件内容格式：

<输出目录>[客户端1选项（访问权限,用户映射,其他）][客户端2选项（访问权限,用户映射,其他）]

a.输出目录：

输出目录是指NFS系统中需要共享给客户机使用的目录；

b.客户端：

客户端是指网络中可以访问这个NFS输出目录的计算机

客户端常用的指定方式

∙指定ip地址的主机：

192.168.0.200

∙指定子网中的所有主机：

192.168.0.*

∙指定域名的主机：

∙指定域中的所有主机：

*

∙所有主机：

*

c.选项：

选项用来设置输出目录的访问权限、用户映射等。

NFS主要有3类选项：

访问权限选项

∙设置输出目录只读：

ro

∙设置输出目录读写：

rw

用户映射选项

∙all_squash：

将远程访问的所有普通用户及所属组都映射为匿名用户或用户组（nfsnobody）；

∙no_all_squash：

与all_squash取反（默认设置）；

∙root_squash：

将root用户及所属组都映射为匿名用户或用户组（默认设置）；

∙no_root_squash：

与rootsquash取反；

∙anonuid=xxx：

将远程访问的所有用户都映射为匿名用户，并指定该用户为本地用户（UID=xxx）；

∙anongid=xxx：

将远程访问的所有用户组都映射为匿名用户组账户，并指定该匿名用户组账户为本地用户组账户（GID=xxx）；

其它选项

∙secure：

限制客户端只能从小于1024的tcp/ip端口连接nfs服务器（默认设置）；

∙insecure：

允许客户端从大于1024的tcp/ip端口连接服务器；

∙sync：

将数据同步写入内存缓冲区与磁盘中，效率低，但可以保证数据的一致性；

∙async：

将数据先保存在内存缓冲区中，必要时才写入磁盘；

∙wdelay：

检查是否有相关的写操作，如果有则将这些写操作一起执行，这样可以提高效率（默认设置）；

∙no_wdelay：

若有写操作则立即执行，应与sync配合使用；

∙subtree：

若输出目录是一个子目录，则nfs服务器将检查其父目录的权限（默认设置）；

∙no_subtree：

即使输出目录是一个子目录，nfs服务器也不检查其父目录的权限，这样可以提高效率；

8、重新启动rpcbind或者portmap和nfs服务

9、测试nfs

192.168.1.188:

/tftp是服务器地址及目录，/mnt/nfs是开发板目录，以上参数根据自己主机地址及目录修改

客户机：

服务器：

实验内容四：

makefile的编写

关于makefile的编写课堂上已进行了详细讲解，此处不在赘述。

请编写以下源程序，并编写makefile完成编译、连接及可执行文件和.o文件的删除工作。

主程序：

#include

intadd（inta,intb）;

intmain（void）

{

intc;

c=add（1,2）;

printf（"c=%d\n",c）;

return0;

}

cal.c文件

#include

intadd（inta,intb）

{

returna+b;

}

实验三进程相关应用程序设计

实验目的：

掌握常用进程命令的使用并能够进行相关程序设计。

实验原理：

进程操作是linux下c编程的常用操作，也是一个难点，常用函数只要有如下几个：

execl（执行文件）

　　相关函