Linux驱动开发系列:2W字长文整理入门Ubuntu知识

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Linux驱动开发系列:2W字长文整理入门Ubuntu知识相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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Linux驱动开发

Linux指令非常多,全部记忆基本不可能,所以总结文章只选取重要的指令进行总结,其具体的指令上Linux指令查询网:https://www.linuxcool.com/,进一步查询使用

一、Linux驱动开发第一期:Ubuntu基础入门

1.Vmware虚拟机安装

参考教程:虚拟机VMware最详细下载与安装教程

2.Vmware内Ubuntu功能介绍

2.1 启动栏介绍

启动栏介绍如图所示

20210605234417

2.2 Ubuntu连接USB设备

图形界面下两种连接方式

  1. 拔插选择设备连接

    20210517210556

  2. Vmware右下角进行切换

    20210517210634

2.3 Ubuntu终端下Shell操作

Ubuntu终端指命令行操作界面,打开终端后我们通过输入shell指令来进行操作,下面我们讲解一下常用Shell指令操作(所有Linux版本基本通用)

2.3.1 Shell 基本操作

Shell 命令的格式 如下:

command -options [argument]

command: Shell 命令名称。

options:选项,同一种命令可能有不同的选项,不同的选项其实现的功能不同。

argument:Shell 命令是可以带参数的,也可以不带参数运行。

以ls为例,分别执行如下指令

ls 
ls -l
ls /usr

执行结果如下

20210605222626

ls命令用来打印出当前目录下的所有文件和文件夹

ls -l同样是 打印出当前目录下的所有文件和文件夹,但是此命令会列出所有文件和文件夹的详细信息,比 如文件大小、拥有者、创建日期等等。

ls /usr是用来打印出目录“/usr”下的所有 文件和文件夹。

Shell 命令是支持自动补全功能的,要输入命令的前面一部分字 母,然后按下 TAB 键自动补全,如果有多个指令,可以选择全部列出

20210605222926

以上为基本操作

2.3.2 Shell 常用指令

Shell 命令是所有的 Linux系统发行版所通用的,指令在所有版本linux下都通用

  • 目录信息查看命令 ls

文件浏览是最基本的操作了,Shell 下文件浏览命令为 ls,格式如下

ls [选项] [路径]

主要参数有:

-a 显示所有的文件以及子目录,包括以“.”开头的隐藏文件。

-l 显示文件的详细信息,比如文件的形态、权限、所有者、大小等信息。

-t 将文件按照创建时间排序列出。

-A 和-a 一样,但是不列出“.”(当前目录)和“…”(父目录)。

-R 递归列出所有文件,包括子目录中的文件。

注意:Shell 命令里面的参数是可以组合在一起用的,比如组合“-al”就是显示所有文件的详细信 息,包括以“.”开头的隐藏文件

20210605231021

  • 目录切换命令 cd

中切换到其它的目录,使用的命令是 cd,命令格式如下

cd [路径]

使用范例

cd / 		//进入到根目录“/”下,Linux 系统的根目录为“/”,
cd /usr		//进入到目录“/usr”里面。
cd .. 		//进入到上一级目录。
cd ~ 		//切换到当前用户主目录
  • 当前路径显示命令pwd

pwd 命令用来显示当前工作目录的绝对路径,不需要任何的参数

20210605231329

  • 系统信息查看命令 uname

查看当前系统信息

uname [选项]

可选的选项参数如下:

-r 列出当前系统的具体内核版本号。

-s 列出系统内核名称

-o 列出系统信息

20210605231511

  • 清屏命令 clear

clear 命令用于清除终端上的所有内容,只留下一行提示符(实际上未清除,只是推到最上面了)

  • 切换用户执行身份命令 sudo

sudo 命令可以 使我们暂时将身份切换到 root 用户。当使用 sudo 命令的时候是需要输入密码的,这里要注意输 入密码的时候是没有任何提示的!

sudo [选项] [命令]

选项主要参数如下:

-h 显示帮助信息。

-l 列出当前用户可执行与不可执行的命令

-p 改变询问密码的提示符。

  • 添加用户命令 adduser

此命令需要 root 身份去运行。命令 格式如下:

adduser [参数] [用户名]

主要参数有:

-system 添加一个系统用户

-home DIR DIR 表示用户的主目录路径

-uid ID ID 表示用户的 uid

-ingroup GRP 表示用户所属的组名

  • 删除用户命令 deluser

删除用户使用命令“deluser”,命 令参数如下:

deluser [参数] [用户名]

主要参数有:

-system 当用户是一个系统用户的时候才能删除

-remove-home 删除用户的主目录

-remove-all-files 删除与用户有关的所有文件

-backup 备份用户信息

  • 切换用户命令 su

命令“su”可以 直接将当前用户切换为 root 用户,切换到 root 用户以后就可以尽情的进行任何操作了!因为你 已经获得了系统最高权限,在 root 用户下,所有的命令都可以无障碍执行,不需要在前面加上 “sudo”,“su”命令格式如下:

su [选项] [用户名]

常用选项参数如下:

-c –command 执行指定的命令,执行完毕以后恢复原用户身份。

-login 改变用户身份,同时改变工作目录和 PATH 环境变量。

-m 改变用户身份的时候不改变环境变量

-h 显示帮助信息

20210605232447

要切换回原来的用户,使用命令“sudo su 用户名”即可

20210605232541

  • 显示文件内容命令 cat
cat [选项] [文件]

主要参数如下:

-n 由 1 开始对所有输出的行进行编号。

-b 和-n 类似,但是不对空白行编号。

-s 当遇到连续两个行以上空白行的话就合并为一个行空白行。

20210605232819

  • 显示和配置网络属性命令 ifconfig

ifconfig 是一个跟网络属性配置和显示密切相关的命令,通过此命令我们可以查看当前网络 属性,也可以通过此命令配置网络属性,比如设置网络 IP 地址等等

ifconfig interface options | address

主要参数如下:

interface 网络接口名称,比如 eth0 等。

up 开启网络设备。

down 关闭网络设备。

add IP 地址,设置网络 IP 地址。

netmask add 子网掩码。

  • 系统帮助命令 man

Ubuntu 提供了一个命令来帮助用户完成这个功能,那 就是“man”命令,通过“man”命令可以查看其它命令的语法格式、主要功能、主要参数说明等, “man”命令格式如下:

man [命令名]

例如,查询ls

man ls

输入指令后会跳出来一个资料文档

20210605233305

  • 系统重启命令 reboot

直接输入命令“reboot”然后点击回车键即可

  • 系统关机命令 poweroff

输入 命令“poweroff”然后按下回车键即可关闭 Ubuntu 系统

2.4 Ubuntu软件安装

  • 通过APP Store安装

    使用apt工具安装软件,需要sudo,也就是root权限。

    20210518122248

  • 使用APT工具安装

    使用apt包管理工具,apt可以自动下载,配置,安装。

    指令:sudo apt-get install + 软件

    安装git如下

    20210518122559

  • deb软件包安装

    下载.deb软件包

    使用dpkg命令安装deb软件包,命令如下:

    sudo dpkg -i xxxx.deb
    

    在windows下,我们安装的是.exe文件,在Ubuntu就有一个.deb

    安装网易云音乐,

  • 自己下载程序源码编译安装

    Make

    Make install

  • 其他 安装方法

    QT扩展名是.run

  • 安装的软件启动图标位置

    以下路径中 usr/share/applications

    20210518122923

3.Ubuntu文件系统结构

本小结学习目标:了解"/"根目录下各个文件包含内容的含义

3.1 根目录

Linux下“/”就是根目录!所有的目录都是由根目录衍生出来的

3.2 其他文件目录(后期移植需要了解)

20210518125354

目录功能
/bin存放二进制可执行文件,这些命令在单用户模式下也能够使用,可以被root和一般的账号使用。
/bootUbuntu内核和启动文件,比如vmlinuz-xxx。gurb引导装载程序。
/dev设备驱动文件
/etc存放一些系统配置文件,比如用户账号和密码文件,各种服务的起始地址。
/home系统默认的用户主文件夹,一般创建用户账户的时候,默认的用户主文件夹都会放到此目录下。
/lib存放库文件
/media此目录下放置可插拔设备,比如SD卡,或者U盘就是挂载到这个目录中。
/mnt用户可使用的挂载点,如果要挂载一些额外的设备,那么就可以挂载到此处。
/opt可选的文件和程序存放目录,给第三方软件放置的目录。
/rootroot用户目录,也就是系统管理员目录。
/sbin和/bin类似,也是存放一些二进制可执行文件。sbin下面的一般是系统开机过程中所需要的命令。
/srv服务相关目录。比如网络服务。
/sys记录内核信息,虚拟文件系统。
/tmp临时目录
/var存放一些变化的文件,比如日志文件
/usrusr不是user的缩写,而是UNIX Software Resource的缩写,存放于系统用户有关的文件,会占用很大的存储空间!
/proc虚拟文件系统,数据放置到内存中,存放系统运行信息

3.3 绝对路径与相对路径

绝对路径:从根目录“/”算起的路径。

相对路径:相对于目前路径的文件名写法,比如./home/zzk。不是以“/”开头的就行。

“.” 代表当前路径,也可以 用“./”表示

“…” 代表上一层目录,也可以用“…/”表示

“*” 为通配符,表示全部

4.Ubuntu磁盘管理

本小节目标了解Ubuntu下磁盘的管理以及

4.1 Ubuntu磁盘设备文件

/dev/sd*文件,此类文件是磁盘设备文件(并不能直接访问磁盘,必须要将磁盘挂载到某一个目录下才可以访问)

指令:定位到磁盘设备目录,显示所有sd开头设备

cd \\dev
ls sd*

20210530214939

/dev/sdb 和 /dev/sdb1 是U盘的设备文件。

/dev/sdb表示U盘,/dev/sdb1表示U盘的第一个分区(当前U盘只有一个分区)

4.2 磁盘和目录的容量查询命令

​ df:列出文件系统的整体磁盘使用量。主要查看个整个文件系统的使用量,

​ du:评估文件系统的磁盘使用量,主要查看单个文件的大小。

20210530215119

两个指令都有各自的进一步衍生指令,指令太多,需要使用时查询即可

4.3 磁盘挂载与卸载,分区和格式化

  1. 磁盘的挂载和卸载

    磁盘无法直接进入,需要进行挂载操作后才能进入,使用完毕再卸载

    mount(挂载)和umount(卸载)命令

1. mount /dev/sdb1 + 挂载点 #挂载到指定挂载点
2. umount /dev/sdb1	#卸载

挂载到新建的usb文件夹,并进入查看文件

20210530220933

卸载(卸载前先退出usb,不然无法退出)

20210530221056

  1. 磁盘分区

    fdisk命令

sudo fdisk /dev/sdb
#输入对应指令
#执行

创建一个分区

sudo fdisk /dev/sdb
n
p
2048 #开始扇区
2097152 #(1024*1024*1024+2048)扇区结束长度

20210530224310

sudo fdisk -l /dev/sdb #查询扇区信息

20210530224505

已经创建1G分区

  1. 磁盘格式化

​ 磁盘分区创建好以后就可以格式化磁盘,使用命令mkfs。如:格式化sdb1分区

mkfs -t vfat /dev/sd1

20210530224858

5.Ubuntu压缩与解压缩

5.1 Linux下常用的压缩格式

Linux下常用的压缩扩展名有:.tar、.tar.bz2、.tar.gz与windows下的常用压缩包.rar、.zip有较大区别

5.2 Window和Linux压缩工具

5.2.1 Windows下7ZIP软件的安装

因为Linux下很多文件是.bz2,.gz结尾的压缩文件,因此需要在windows下安装7ZIP软件(强大的压缩软件):链接

20210531100225

5.2.2 Linux下压缩工具

输入输入:工具名称–help 可查询 对应工具有关指令

  • gzip压缩工具

.gzip工具负责压缩和解压缩.gz格式的压缩包。

gzip xxx          #压缩
gzip -d xxx.gz    #解压缩

单个文件压缩与解压缩

20210531101952

gzip对文件夹进行压缩

gzip -r xxx       #对文件夹进行压缩
gzip -rd xxx.gz   #对文件夹进行解压缩

对test文件夹压缩与解压缩

20210531102459

gzip虽然可以对文件夹进行压缩,但是并不能提供打包的服务,只是对文件夹中的所有文件进行了单独的压缩,例如上图中test内文件单独被压缩为.gz文件

  • bzip2压缩工具

输入输入bzip2–help可查询bzip2有关指令

和gzip类似,只是bzip2工具负责压缩和解压缩.bz2格式的压缩包。

bzip2 -z xxx         #压缩
bzip2 -d xxx.gz      #解压缩

20210531104937

bzip只能对单个文件进行压缩和解压操作

  • tar打包工具
tar常用工具参数:参数功能
-f使用归档文件或 ARCHIVE 设备
-c创建新归档,创建压缩文件
-x从图档中解出文件,解压缩
-j使用bzip2压缩格式。
-z使用gzip压缩格式
-v显示打包过程、结果

tar工具提供打包服务,就是将多个文件打包(参数顺序有要求,注意顺序),比如

tar -vcf test.tar test    #将test打包成test.tar
tar -vxf test.tar       #解包

打包test文件:

20210601204602

解压test.tar文件:

20210601204815

  • tar压缩与解压缩(很常用)

上面的tar命令只提供了打包和解包的功能,tar在提供打包和解包的同时使用gzip/bzip2进行压缩,实现类似windwos下winRAR软件的命令。

  1. 对.tar.bz2进行压缩和解压缩
tar -vxjf xxx.tar.bz2    #解压缩
tar -vcjf xxx.tar.bz2 xxx  #压缩
  1. 对.tar.gz进行压缩和解压缩
tar -vxzf xxx.tar.gz    #解压缩
tar -vczf xxx.tar.gz xxx  #压缩 

以gzip格式压缩test文件

20210601205020

解压缩同理(注意解压后位置,默认为当前文件夹,不要出现重名文件夹)

5.3 其他格式的压缩和解压缩

5.3.1 .rar格式

输入rar可查询rar有关指令

需要先安装rar:sudo apt-get install rar

rar x xxx.rar      #解压缩
rar a xxx.rar xxx  #压缩

解压缩测试

20210601210906

5.3.2 .zip格式

输入zip可查询zip有关指令

zip格式压缩使用“zip“命令:

zip -rv xxx.zip xxx 

zip格式解压缩使用“unzip”命令:

unzip -v xxx.zip

压缩与解压缩

20210601211932

6.Ubuntu用户与用户组

Linux是多用户系统,一个系统不仅仅只针对一个用户,而是多个用户,所以掌握用户与用户组的管理与操作很有必要;

6.1 Linux用户

Linux是一个多用户操作系统,不同的用户拥有不同的权限,可以查看和操作不同的文件,Ubuntu有三种用户:

● 初次创建的用户,此可以完成比普通更多功能。 初次创建的用户,此可以完成比普通更多功能。
● root用户,系统管理员中的BOSS拥有至高无上权利。
● 普通用户,安装完操作系统以后被创建的。 普通用户,安装完操作系统以后被创建的。

Linux用户记录在/etc/passwd这个文件内,操作系统通过UID来识别是哪个用户,使用如下指令打开,用户显示方式:名称+UID+用户组GID

sudo vi /etc/passwd #VI打开,退出方式为按下esc后按下shift + q

20210601213107

Linux用户密码记录在/etc/shadow这个文件内,加密过

sudo vi /etc/shadow #VI打开,退出方式为按下esc后按下shift + q

20210601213330

每个用户都有一个ID,叫做UID。

6.2 Linux用户组

为了方便管理,将用户进行分组。这样就可以设置非本组人员不能访问某些文件。每个用户可以属于多个不同的组。

  • 用户与用户组区别:

用户:家里有你、弟弟、妹妹个人,每个人都有自己的房间,你们三个人都是用户,你们都不能随便的乱翻别人的房间。

用户组:你们三个都是一个家庭的,也就是属于同一个用户组,你们三个可以共用厨房,书房等空间。

  • 用户和用户组作用

用户和用户组的存在就是为了控制文件的访问权限的。

注意:每个用户组都有一个ID,叫做GID,用户组信息存储在/etc/group文件中

6.3 创建用户和用户组

  • 图形化界面创建

​ 要使用图形化界面创建用户和用户组的话就需要安装gnome-system-tools这个工具:

sudo apt-get install gnome-system-tools

若出现以下BUG:

E: 无法获得锁 /var/lib/apt/lists/lock - open (11: 资源暂时不可用)
E: 无法对目录 /var/lib/apt/lists/ 加锁
E: 无法获得锁 /var/lib/dpkg/lock - open (11: 资源暂时不可用)
E: 无法锁定管理目录(/var/lib/dpkg/),是否有其他进程正占用它?

解决方法:

sudo rm /var/cache/apt/archives/lock  
sudo rm /var/lib/dpkg/lock  

然后关掉终端重新打开,再次运行安装指令,安装成功后直接打开安装程序-用户和用户组就能创建和删除用户组了:

20210602094750

  • 命令创建用户和用户组

添加用户:adduser命令**(备注:下面的添加和删除都需要root权限)**

sudo adduser 用户名

addusr

用户查询:finger命令

finger 用户名

finger

修改用户密码:passwd命令,passwd 用户名

删除用户:deluser命令

sudo deluser 用户名

deluser

添加用户组:addgroup命令

sudo addgroup 用户组名

addgroup

显示组内用户名:groups命令,groups 用户组名

删除用户组:delgroup命令

sudo delgroup 用户组名

delgroup

7. 文件权限管理

7.1 Ubuntu/Linux文件权限

文件权限是指不同的用户或用户组对某个文件拥有的权限,文件的权限分为三种:

命令字含义
r
w
x可执行

文件权限的描述形式如下:

20210602110454

-rw-r–r--就是文件权限,第一位表示文件类型(例如c开头为字符设备,d开头为块设备),剩下的每三位表示一组权限。分别对应拥有者权限拥有者所在组权限其他用户权限

可以使用二进制表示文件权限

权限二进制数字八进制数字
0000
–x0011
-w-0102
-wx0113
r–1004
r-x1015
rw-1106
rwx1117

1.c的权限就是r=6,w=4,x=4

1.c文件信息:- rw- r-- r–,表示:1.c所属用户拥有读写权限无可执行权限,组内其他用户拥有只读权限,其他用户仅有可读权限。

7.2 Ubuntu/Linux文件权限修改

  1. 修改文件权限命令

​ chmod命令

chmod [权限值] [文件名 /目录名] [参数]

常用参数

参数功能
-c效果类似“ 效果类似“ -v”参数,但仅回显更改的部分
-f不显示错误信息
-r递归处理,即指定目录下所有文件以及子文件一起处理
-v显示指令执行过程

改变hollow的可执行权限

20210604093331

  1. 修改文件所属用户

​ chown命令

chown [选项]... [所有者][:[]] 文件...

eg:

chown root /u		将 /u的所属用户更改为"root"

20210604094937

8.Ubuntu连接文件(Linux通用)

8.1 连接文件概念

Linux有两种连接文件:符号连接(软连接)和硬链接

  • 符号链接(软连接):类似Windows下的快捷方式。

  • 硬链接:通过文件系统的inode连接来产生新文件名,而不是产生新文件。

inode:记录文件属性,一个文件一个inode,inode相当于文件ID,查找文件的时候要先找到inode,然后才能读出文件的内容。

8.2 ln命令

ln命令用于创建连接文件:

ln [选项] 源文件 目标文件

选项:

​ -s 创建符号链接(软连接)

​ -f 强制创建连接文件,如果目标存在,那么先删除掉目标文件,然后再建立连接文件。

8.3 硬连接

硬链接是多个文件都指向同一个inode,硬链接知识点:

​ ① 具有相同inode的多个文件互为硬链接文件,创建硬链接相当于文件实体多了入口。

​ ② 对于硬链接文件,只有删除了源文件以及对应的所有硬连接文件,文件实体才会被删除。

​ ③ 根据硬链接文件的特点,我们可以通过给文件创建硬连接的方式来防止文件误删除。

​ ④ 不论修改源文件还是连接文件,另一个文件的数据都会被改变。

​ ⑤ 硬连接不能跨文件系统

​ ⑥ 硬连接不能连接到目录。

因为以上这些限制,硬链接其实不常用。

显示硬链接详细信息就是显示具体文件的信息

20210605110241

8.4 符号连接(软连接)

符号连接类似Windows下的快捷方式,符号链接也叫做软连接,软连接要用的多。符号连接相当于创建了一个独立的文件,这个文件会让数据读取指向它连接的哪个文件的文件名。软连接的特点:

​ ① 可以连接到目录。

​ ② 可以跨文件系统

​ ③ 删除源文件以后,软连接文件也就“打不开了”。

​ ④ 符号连接文件通过->来指示具体的连接文件。

​ ⑤ 符号连接要使用绝对路径,否则连接出问题。

显示软连接详细信息就是显示软链接文件的详细信息,下图中显示的文件信息就是l(链接文件),所有用户都有操作权限!

20210605110145

9.Vim编辑器常用操作

9.1 vim编辑器

Linux系统命令行的操作方式与图形化的操作方式不一样,他内部自带了vi编辑器,但是vi编辑器太难用,所以安装vim编辑器,安装命令:

sudo apt-get install vim

9.2 vim编辑器三种工作模式

​ vim xxx 使用vim编辑器打开文件。

  1. 一般模式(指令模式):默认模式,用vim打开一个软件以后自动进入到此模式。

  2. 编辑模式:一般模式中无法编辑文件,要编辑文件就要进入编辑模式,按下“i、I、a、A、o、O、s、r”等就会进入到编辑模式。一般按下“a”进入编辑模式。按下ESC键可退出编辑模式。

  3. 命令行模式(底行模式):先进入到一般模式,然后输入’:’、’/’、’?'这三个中的任意一个就可以进入到命令行模式。

  • 一般模式:

20210605112025

常用指令:

命令作用
x删除光标所在处字符 nx 删除光标所在处后n个字符
dd删除光标所在行,ndd删除n行
dG删除光标所在行到末尾的内容
D删除从光标所在处到行尾
yy、Y复制当前行
nyy、nY复制当前行以下n行
dd剪切当前行
ndd剪切当前行以下n行
yy、Y复制当前行
nyy、nY复制当前行以下n行
dd剪切当前行
ndd剪切当前行以下n行
p、P粘贴在当前光标所在行下 或行上
r取代光标所在处字符
R(shift + r)从光标所在处开始替换字符,按Esc结束
uundo,取消上一步操作
ctrl+rredo,返回到undo之前
  • 编辑模式:

20210605112048

常用指令:

命令作用
a在光标后附加文本
A(shift + a)在本行行末附加文本 行尾
i在光标前插入文本
I(shift+i)在本行开始插入文本 行首
o在光标下插入新行
O(shift+o)在光标上插入新行
  • 底行模式:

20210605112106

常用指令:

命令作用
:w保存修改
:w new_filename另存为指定文件
:w >> a.txt内容追加到a.txt文件中 文件需存在
:wq保存修改并退出
shift+zz(ZZ)快捷键,保存修改并退出
:q!不保存修改退出
:wq!保存修改并退出(文件所有者可忽略文件的只读属性)

10.Linux下C编程入门

10.1 编写C程序

Linux下的编写C代码包括两部分:代码编写和编译,在 Windows 下可以使用 Visual Studio 直接完成这两部分,但在 Linux 下这两部分是分开的,我们先进行代码编写,编写完成以后再使用 GCC 编译器进行编译,其中代码编写工具很多,比如 VIM 编辑器、Emacs 编辑器、VScode 编辑器等等,此处我使用VIM编辑器来编写程序,把 Linux 下 的 C 编程完整的走一遍。

10.1、设置vim编辑器

用vim打开文件 /etc/vim/vimrc

sudo vim /etc/vim/vimrc

设置vim编辑器,一个TAB=4个字节,即在最后面输入如下指令

set ts=4

设置vim编译器,显示行号,最后面加入下面一行代码

set nu

10.2、编写C程序

新建一个1.c文件(不新建C文件也可以,vim会自动创建)

touch 1.c

20210605115614

vim打开C文件

vim 1.c

根据上一小节vim操作输入如下c程序

  1 #include <stdio.h>
  2 
  3 int main(void)
  4 {
  5     printf("Hello World\\r\\n");
  6     return 0;
  7 }

20210605115942

保存退出

10.2 编译C程序

使用gcc编译器编译C程序。

gcc -o hello 1.c

执行程序

20210605120211

补充GCC编译器介绍

gcc [选项] [文件名字] [源文件]

主要选项如下:

-c:只编译不链接为可执行文件,编译器将输入的.c 文件编译为.o 的目标文件。

-o:<输出文件名>用来指定编译结束以后的输出文件名,如果不使用这个选项的话 GCC 默 认编译出来的可执行文件名字为 a.out。

-g:添加调试信息,如果要使用调试工具(如 GDB)的话就必须加入此选项,此选项指示编 译的时候生成调试所需的符号信息。

-O:对程序进行优化编译,如果使用此选项的话整个源代码在编译、链接的的时候都会进 行优化,这样产生的可执行文件执行效率就高。

-O2:比-O 更幅度更大的优化,生成的可执行效率更高,但是整个编译过程会很慢。

注意gcc编译时,若C语言语法不对会报错显示!

11.make工具和Makefile文件

11.1 makehe1makefile介绍

源码文件比较多的时候就不适合通过直接输入gcc命令来编译,这时候就需要一个自动化的编译工具.

make :一般说GNU Make,是一个软件,用于将源代码文件编译为可执行的二进制文件,make工具主要用于完成自动化编译。make工具编译的时候需要Makefile文件提供编译文件

Makefile :make工具所使用的文件,Makefile指明了编译规则

11.2 编写C程序测试例程

使用VIM编写多个小型的含有多个.c文件的C程序。

编写主函数main.c文件

1 #include <stdio.h>
2 #include "input.h"
3 #include "calcu.h"
4
5 int main(int argc, char *argv[])
6 {
7 int a, b, num;
8
9 input_int(&a, &b);
10 num = calcu(a, b);
11 printf("%d + %d = %d\\r\\n", a, b, num);
12 }

输入函数input.c

1 #include <stdio.h>
2 #include "input.h"
3
4 void input_int(int *a, int *b)
5 {
6 printf("input two num:");
7 scanf("%d %d", a, b);
8 printf("\\r\\n");
9 }

input的头文件input.h

1 #ifndef _INPUT_H
2 #define _INPUT_H
3
4 void input_int(int *a, int *b);
5 #endif

计算函数calcu.c

1 #include "calcu.h"
2 
3 int calcu(int a, int b)
4 {
5 return (a + b);
6 }

calcu的头文件calcu.h

1 #ifndef _CALCU_H
2 #define _CALCU_H
3
4 int calcu(int a, int b);
5 #endif

编写文件夹如下:

20210605161504

11.3 使用GCC直接编译

使用GCC直接编译的过程如下

第一次编译使用

gcc [所有文件] -o [目标文件]

20210605161827

之后哪个文件更新了单独编译那个文件后再链接

gcc [更新文件] -c 
gcc [所有文件.o] -o [目标文件]

使用如下,先生成所有文件的.o文件,更新直接更新对应.o文件就行,最后再通过gcc的-o来链接所有编译后文件。

20210605162235

gcc的编译方法复杂,尤其在文件数量很多时十分低效,所以引入Makefile来自动化编译,简化流程!

11.3 使用make工具和Makefile文件进行编译

以上面的文件为例子,进行makefile编译!

第一次使用VIM编辑的话,首先修改文件/etc/vim/vimrc,使 TAB 键不用空格形成

set noexpandtab

Vim新建一个Makefile文件(严格按照大小写来)

编写代码如下:(2、4、6、8、11、12处tab进位,必须!)

  1 main: main.o input.o calcu.o
  2     gcc -o main main.o input.o calcu.o
  3 main.o: main.c
  4     gcc -c main.c
  5 input.o: input.c
  6     gcc -c input.c
  7 calcu.o: calcu.c
  8     gcc -c calcu.c
  9 
 10 clean:
 11     rm *.o
 12     rm main

保存后,我们在命令行输入make就会默认执行main的程序

20210605164053

使用make clean则会调用清除程序

20210605164134

此处makefile的功能如下

  1. 如果工程没有编译过,那么工程中的所有.c 文件都要被编译并且链接成可执行程序。

  2. 如果工程中只有个别 C 文件被修改了,那么只编译这些被修改的 C 文件即可。

  3. 如果工程的头文件被修改了,那么我们需要编译所有引用这个头文件的 C 文件,并且 链接成可执行文件。

11.4 Makefile语法入门

  • 规则格式

Makefile由一系列的规则组成的,规则格式如下

[目标]: [依赖]
	命令1
	命令2
	命令3
	...

比如上一小结的规则

main : main.o input.o calcu.o
	gcc -o main main.o input.o calcu.o

这条规则的目标是 main,main.o、input.o 和 calcu.o 是生成 main 的依赖文件,如果要更新 目标 main,就必须先更新它的所有依赖文件,如果依赖文件中的任何一个有更新,那么目标也 必须更新,(更新就是执行一遍规则中的命令列表)

命令列表中的每条命令必须以 TAB键开始,不能使用空格;make 命令会为 Makefile 中的每个以 TAB开始的命令创建一个 Shell进程去执行

规则间的依赖关系如下:以上一节代码为例子

main: main.o input.o calcu.o
	gcc -o main main.o input.o calcu.o
main.o: main.c
	gcc -c main.c
input.o: input.c
	gcc -c input.c
calcu.o: calcu.c
	gcc -c calcu.c
	
clean:
	rm *.o
	rm main

代码中有5条规则,最上面为默认规则,执行时会检查他的依赖文件是不是最新的,如果不是最新的就会向下搜索规则来生成最新的依赖文件,如果我们要直接执行对应规则,命令行输入如下指令就行,第五条规则因为没用依赖文件,默认认为依赖文件是最新的直接执行命令;

make [规则目标]

具体执行流程总结如下:

  1. make 命令会在当前目录下查找以 Makefile(makefile 其实也可以)命名的文件。
  2. 当找到 Makefile 文件以后就会按照 Makefile 中定义的规则去编译生成最终的目标文件。
  3. 当发现目标文件不存在,或者目标所依

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