嵌入式Linux操作系统实验.docx

1、嵌入式Linux操作系统实验实验4-1 Vi使用 实验目的：学会用vi编辑器 实验要求：熟练使用该节所介绍的vi创建、编辑、保存文件 实验器材：软件：1.安装了Ubunt的vmware虚拟机硬件：PC机一台 实验步骤：1. 在当前目录下键入命令vi hello.c创建名为hello.c的文上图是在命令行模式下2. 键入i进入插入模式3. 在插入模式下输入文字hello word! 4. 按Esc键退出到命令行模式5. 按shift+;键，即：键进入底行模式6. 键入wq保存退出7. 将文件/etc/samba/smb.conf拷贝到当前目录下，下面的实验步骤是为了让大家能够熟练使用vi中的常见

2、操作。命令：cp /etc/samba/smb.conf ./8. 用vi打开文件smb.conf，设定显示行号，指出“Share Definitiongs”的所在行号在底行模式下，输入：set nu显示行号这样就可以看到“Share Definitions”所在的行为246行。9. 将光标移动到248行命令：248G即在命令行模式下输入248shitf+g10. 复制改行以下6行内容命令：6yy11. 将光标移动到最后一行行首命令：G，即shift+g12. 粘贴复制的内容命令：p13. 删除12步粘贴的6行命令：6dd14. 撤销第13步的操作命令：u15. 查找字符串“Share Def

3、initions”命令：/Share Definitions16. 强制退出vi，不存盘命令：q！17. 总结：对vi编辑的使用必须非常的熟练，因为vi编辑器是非常常用的。以后编辑程序、查看文档、修改配置文件等操作都会用到，所以大家要多练习。实验4-2 Gcc程序编译 实验目的：学会使用gcc编译器及各种常用编译选项的使用理解库设计的功能： 1)代码的封装保密 2)代码模块化设计 实验要求：1、 编写一应用程序，使用gcc进行编译，并分别使用-o,-g,-static,-o2等选项2、 静态库和动态库的使用 实验器材：软件：安装了ubunt 12.4的vmware虚拟机硬件：PC机一台 第1题

4、实验步骤： 先用vi编辑hello.c文件，内容如下：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指令的一般格式为：gcc 选项 要编译的文件 选项 目标文件例：使用gcc编译命令，编译hello.c生成可执行文件hello，并运行hello命令：#gcc hello.c o hello上面的命令一步由.c文件生成了可执行文件，将gcc的四个编译流程:预处理、编译、汇编、链接一步完成，下面将介绍四个流程

5、分别做了什么工作。 E选项的使用-E选项的作用：只进行预处理，不做其他处理。例：只对hello.c文件进行预处理，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文件的内容可以看到头文件包含部分代码#include 经过预处理阶段之后，编译器已将stdio.h的内容贴了进来。 S选项的使用-S选项的作用：只是编译不汇编，生成汇编代码例：将hello.i文件只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码hello.s命令：gcc S hello.i o hello.s使用命令#cat hello.s查看hello.s的

6、类容 c选项的使用-c选项的作用：只是编译不连接，生成目标文件“.o”例：将汇编代码hello.s只编译不链接生成hello.o文件命令：#gcc c hello.s o hello.o使用objdump -d hello.o 命令查看反汇编代码 将编译好了的hello.o链接库，生成可执行文件hello命令：#gcc hello.o o hell static选项的使用-static选项的作用：链接静态库例：比较hello.c链接动态库生成的可执行文件hello和链接静态库生成的可执行文件hello1的大小命令：#gcc hello.c o hello #gcc hello.c o stat

7、ic hello1可以看到静态链接库的可执行文件hello1比动态链接库的可执行文件hello要大的多，他们的执行效果是一样的。 -g选项的使用-g选项的作用：在可执行程序中包含标准调试信息例：将hello.c编译成包含标准调试信息的可执行文件hello2命令：#gcc g hello.c o hello2带有标准调试信息的可执行文件可以使用gdb调试器进行调试，以便找出逻辑错误。 O2选项的使用-O2选项的作用：完成程序的优化工作。例：将hello.c是用O2优化选项编译生成可执行文件hello1，和正常编译产生的可执行文件hello进行比较 2、实验步骤：1、建立project目录，其子目

8、录结构如下，2、在src文件夹编写main.c主程序，参考代码如下：编译运行，通过，之后做如下调整：1) 在include文件夹下新建头文件myhead.h,将main.c程序中，包含头文件语句和函数声明语句删除并添加到myhead.h中。在src 文件夹下编写sum.c 文件，将main.c程序函数的实现部分移动到,sum.c中。将myhead.h 包含到 main.c中。myhead.h的参考代码如下:main.c 的参考代码如下：2) 目录结构如下：3) 由于头文件myhead.h与mian.c不在用一个目录下，编译时必须加入-I 选项来链接指定目录的头文件，gcc main.c sum

9、.c o main I./include/myhead.h4) 继续修改代码，将sum.c 制作为静态库sum.a,并将其保存到lib目录中。并将sum.c源程序剪切到桌面暂时保存。并且为了实验效果，将lib文件夹下用touch命令创建两个库文件。目录结构如下：静态库的制作及加载的一般方法如下：gcc sum.c -c -o sum.o -I ./include/ - 先得到*.o的目标文件（可重定位） ar -crs libsum.a add.o - 通过ar归档工具，将add.o生成静态库文件 库方法（库加载方式）： gcc main.c -o main -I ./include -L .

10、/ -lsum -static-静态编译（通过 -static 指定）-静态编译使用的是静态库- libxxx.a编译完成后运行main 程序，并尝试将main.c拷贝到其它目录下程序能否正确运行，从而验证链接静态库生成的可执行程序，程序在运行时，不依赖库，因为编译时已经将库中的代码添加到目标文件中了，并且系统默认动态编译而不是静态编译。分析动态库的优缺点并写到实验报告中：优点：执行时不需要再额外加载，速度快缺点：全部代码被编译进程序，体积大5) 动态库的制作及链接方法： 将保存的sum.c 制作成动态库gcc sum.c -c -o sum.o -I ./include/ - 先得到*.o的

11、目标文件（可重定位） gcc -shared -fPIC sum.o -o libsum.so - 生成位置无关的共享库文件并将生成的动态库libsum.so，移动到lib目录中库加载方法： gcc main.c -o main -I ./include -L ./ -lsum生成可执行程序main,程序的运行却要依赖动态库，原因及解决方法如下： 程序编译时： 需要加载对应的库文件，库文件的位置？ /lib /usr/lib 如果所需的头文件不在标准头文件目录，则需要通过 -L 选项指定 - -L 库文件路径 -l 指定库文件名称 - libadd.so - -ladd 动态库文件参与链接-

12、运行前，必须确保库文件在准确的库文件加载路径中，否则将提示加载失败！ 解决方法： 1） 将库文件拷贝到标准库路径（/lib /usr/lib ） 2） 确认自定义生成的库文件在自定义目录中，如：/home/gec/project/lib 修改环境变量 LD_LIBRARY_PATH - 指定路径 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/gec/project/lib 如果想长期有效，需要修改系统的配置文件，例如： /etc/bash.bashrc 3） 修改系统的库文件加载配置文件： /etc/ld.so.conf - 在该文件中添加库的新路

13、径（/home/gec/project/lib） 使能： ldconfig 理解动态库的优缺点：优点： 大部分加载的库代码不被编译进程序，只保留调用的信息符号，在执行时再调用，体积小缺点： 执行时再额外加载，速度慢；对运行环境中库文件有依赖（必须在执行的环境中有相应的库文件）知识点：1、 系统默认动态编译，所谓动态编译，编译器优先链接动态库，只有在链接的动态库不存在的时候才会链接静态库，除非自己指定是静态编译（-static）。2、 动态编译时，没有对应的动态库，只有静态库- 系统将静态库链接入程序，影响程序的体积 等价于： 静态库中的代码，直接加载到当前文件，成为程序的一部分。实验4-3 G

14、DB程序调试 实验目的：学会gdb调试器的使用 实验要求：编写一应用程序，使用gdb调试，调试中使用到该小结所介绍的所有命令 实验器材：软件：1.安装了Ubunt的vmware虚拟机硬件：PC机一台 实验步骤： 先用vi编辑文件test.c用于geb调试器调试，内容如下： 将test.c文件编程成包含标准调试信息的文件test命令：#gcc g test.c o test 启动gdb进行调试命令：gdb test可以看到gcb的启动界面中显示了gdb的版本、自由软件等信息，然后进入了由“gdb”开头的命令行界面。 l（list）命令l命令用于查看文件，如下图：可以看到每行代码前面都有对应的行号

15、，这样方便我们设置断点。 b（breakpoint）命令b用于设置断点，断点调试是调试程序的一个非常重要的手段，设置方法：在“b”命令之后加上对应的行号，如下图：在gdb中可以设置多个断点。代码运行时会到断点对应的行之前暂停，上图中，代码就会运行到第7行之前暂停（并没有运行第7行）。 info命令info命令用于查看断点情况，设置好断点后可以用它来查看，如下图： r（run）命令r命令用于运行代码，默认是从首行开始运行，也可以在r后面加上行号，从程序中指定行开始运行。可以看到程序运行到断点处就停止了。 p（print）命令p命令用于查看变量的值，在调试的时候我们经常要查看某个变量当前的值与我们

16、逻辑设定的值是否相同，输入p+变量名即可，如下图：可以看到result在第6行已被赋值为零，而i目前还没有被赋值所以是一个随机数，在主函数里看不到num的值，只有进入子函数才能看到。 s（step）命令s命令用于单步运行，另外n（next）命令也用于单步运行，它们的区别在于：如果有函数调用的时候，“s”会进入该函数而“n”不会进入该函数。下面是s命令的使用：可以看到进入了sum子函数，这时候就能看到num的值为100。 n（next）命令n命令用于单步运行，下面是n命令的使用：和s命令的运行效果对比会发现，使用n命令后，程序显示函数sum的运行结果并向下执行，而使用s命令后则会进入到sum函数

17、之中单步运行。 finish命令finish命令用于运行程序，直到当前函数结束。例如我们进入了sum函数，使用finish命令的情况：当我们调试的时候如果觉得某个函数存在问题，进入函数体调试后发现问题不在这个函数，那么我们就可以使用finish命令运行程序，直到当前函数结束。 c命令c命令用于恢复程序的运行，例如我们在一个程序中设置了两个断点，而觉得问题不会出在这两个断点之间的代码上。那么我们可以在查看完第一个断点的变量及堆栈情况后，使用c命令恢复程序的正常运行，代码就会停在第二个断点处。 q(quit)命令q命令用于退出gdb调试器实验5-2 Makefile 实验目的：学会编写Makefi

18、le 实验要求：实现一应用程序，该程序由两个c文件构成，使用makefile来完成该程序的编译 实验器材：软件：安装了Ubunt的vmware虚拟机硬件：PC机一台 实验步骤： 一、先用vi编辑一个简单的c程序，由两个文件组成，文件fun.c内容文件main.c的内容文件fun.h的内容 使用gcc编译命令直接编译出可执行文件main，并运行查看结果。命令：#gcc fun.c main.c o main 用vi编辑makefile，内容如下所示： 退出并保存，在shell中键入make，查看并运行产生的可执行文件main： 用vi打开makefile进行改写，用变量进行替换，经变量替换后的makefile如下所示：退出保存后，在shell中执行make和make clean命令的效果和前面第4步是一样的。 改写makefile，使用自动变量，改写后的情况如下：退出保存后，在shell中执行make和make clean命令的效果和前面一样。 改写makefile，使用隐式规则，改写后的情况如下：退出保存后，在shell中执行make和make clean命令的效果和前面一样。 改写makefile，使用模式规则，改写后的情况如下：退出保存后，在shell中执行make和make clean命令的效果和前面一样。二、为实验4.2所建立的project项目添加makefile文件。