嵌入式Linux操作系统实验3

实验3-1 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“ShareDefinitiongs”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 Definitions”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3-2 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 %d\n”,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 <stdio.h>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 static 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.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 ../ -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------------------------------------------------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exportLD_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.bashrc3）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3-3 GDB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，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。