1-10嵌入式Linux系统开发与应用｜嵌入式Linux｜第三章 Linux编程环境

目录

1.掌握Linux常用的基本命令功能、语法结构和用法示例

1.1linux编程环境

1.1.1系统平台环境

linux平台特性

1.1.2开发工具环境

1.1.3基于文模式的开发平台

1.1.4集成开发平台Eclipse+CDT

1.1.5文档帮助环境

1.2常用编辑器

1.2.1VIM编辑器

1.VIM的模式

2.VIM的启动保存和退出

3.光标快速移动

4.文本的插入

5.文本内容的删除操作

6.恢复修改及恢复删除操作

7.复制和粘贴的操作

8.查找

9.替换

10.关于行号 

1.2.2Emacs编辑器

1.概念介绍

(1)缓冲区buffer

(2)窗口frame

(3)模式mode

2.文件缓冲区和窗口操作

3.简单的光标移动操作 

4.插入与删除 

5.取消动作

6.查找和替换​

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1.掌握Linux常用的基本命令功能、语法结构和用法示例

参考用书： 金伟正，嵌入式Linux系统开发与应用， 电子工业出版社

参考ppt：第3章-Linux编程环境和第4章-Linux外壳程序编程

参考实验指导书

1.1linux编程环境

1.1.1系统平台环境

创建一个进程要比创建一个线程耗用更多的时间和空间资源；

linux平台特性

(1)多任务的：可以同时创建多个线程或进程来完成多个不同的任务，决不能认为自己的程序是系统唯一的运行实例；同一个用户或不同的用户可以运行该程序的其他实例。因此，在某些情况下必须小心对待同步的问题。

(2)真正的多用户系统：意味着存在某种安全机制，确保把不同用户的文件隔开。用户的程序不像在其他系统中那样，可以修改或者移动任何文件，除非他是root用户。

1.1.2开发工具环境

一套完整的开发工具至少包括：编辑工具、编译工具和调试工具，如果是大型项目，还要有配置工具和项目管理工具。

开发环境大体分为基于文本的开发平台(典型组合是vim/emacs+gcc+gdb)和集成开发平台(Eclipse+CDT插件)。近年来，Linux受到越来越多的开发者和普通用户的喜爱，Linux上的集成开发工具也越来越多，比较出名的有Kylix、Eclipse等。

1.1.3基于文模式的开发平台

(1)编辑工具：开发者们使用类似于EDIT的工具——经典的vi来编辑源程序。当然，还有更高档一些的，如joe、emacs等。总之，编辑程序与编译工作是分开的。

(2)编译工具：先用编辑工具输入源程序，然后再执行一长串的命令（包括参数）进行编译。

例如：gcc -o hello hello.c就是将hello.c编译为hello，然后你还需要为其赋予可执行的权限，这样才完成了整个工作。

(3)调试工具：程序运行中，发现存在bug，就需要确定出错位置和出错原因以及一些运行时数据。通过gdb调试程序，可以查看程序运行行中某一变量值，支持断点调试等功能。

为了完成大型软件项目，开发了一种叫make的工具。Make依据一个Makefile文档来工作。

一个简单的Makefile文档其实就是以上那些gcc命令的集合。编辑好之后，只需输入make就可以让它自动运行这些编译命令。Makefile 文档中一个重要的概念就是目标，它用来告诉make要完成些什么工作。比如几乎所有的GNU标准的Makefile都应该有一个叫all的目标，顾名思义就是生成最终的结果。

可以用automake的工具来自动生成Makefile，当然这时候也会用到其他一些如autoscan、autolocal、autoconf等工具。

同时为了供不同的开发人员之间的分工合作，Linux还提供了CVS用于版本控制、管理的软件配置管理工具。

1.1.4集成开发平台Eclipse+CDT

1.下载安装Eclipse；

2.下载CDT二进制文件；

注意：请下载适合你操作系统的正确的CDT。遗憾的是，即使CDT是用Java编写的，它是与平台有关的。将归档文件解压到临时目录中，从临时目录将所有插件目录内容都移到Eclipse plugins子目录。还需要将features目录内容移到Eclipse features子目录中。

3.在Eclipse中安装CDT之后：

浏览至File=>New=>Project，有三个可用项目类型：C(“standard c Make Proiect”)、C++(“Standard C++ Make Project”)和“Convert to C or C++ Projects”。

从Standard Make C++ Project开始，为项目创建源代码文件。在C/C++Projects视图中，单击鼠标右键，然后选择New=>simple=>File，命名文件并保存。

可以用这种方法创建许多头文件以及C/C++实现代码文件。最后，是Makefile，GNU make将使用它来构建二进制文件。Makefile使用GNU make语法。

请记住：Makefile要求使用Tab字符而不是空格来产生缩进。

4.将现有的源代码导入Eclipse：使用Import向导，将文件从文件系统目录复制到工作台;

File=>Import=>File System，单击Next，打开源目录，选择想要添加文件的目录。单击Select All以选择目录中的所有资源，然后从头到尾检查，取消选择你不打算添加的那些资源。指定将作为导入目标的工作台项目或文件夹。还可以通过从文件系统拖动文件夹和文件并将它们放入Navigatoin视图中，或者通过复制和粘贴来导入文件夹和文件。

5.CDT提供了一种设置项目构建选项的简单方法。

CDT依赖于三个GUN工具GCC、GDB和Make.因此，对用于调试的GDB或用于编译的GCC和Make的依赖，要求这些应用程序可用于用户想要使用的平台。大多数Linux（通常和类POSIX）源代码软件包使用autoconf脚本来检查构建环境，所以必需运行configure命令，该命令在编译之前创建“Makeflile”。

如果通过调用make命令来构建项目，那么缺省设置没问题，但是，如果使用一种更复杂的方法进行构建，则必须：在Build Command文本框中输入适当的命令(例如，make –f  make_it_all)。

编译成功之后，运行应用程序。 所有用于运行和调试的选项都位于主Eclipse菜单的Run菜单下。

1.1.5文档帮助环境

在Linux下开发应用程序时，手册页(manpage)是主要的参考信息来源。手册页中存放的是参考信息，对于每一条shell命令、系统调用、库函数、配置文件和系统的守护程序，都有相关的一页对其进行说明。

手册页分为八个部分：

第1部分：shell命令和用户级程序；                                                                                                       第2部分：系统调用相关文档；                                                                                                                            第3部分：C和C++库函数和宏调用相关文档；                                                                                                      第4部分：在内核模块、/dev目录、/proc等目录中的特殊文件和设备的相关文档；                           第5部分：系统的不同文件格式；                                                                                                          第6部分：因历史原因而包含的游戏相关文档；                                                                                    第7部分：有关语言或小语言的文档；                                                                                                     第8部分：守护程序或者其他系统管理员命令的相关文档。

NAME字段：显示了可执行文件的名称和对其功能的简短解释。

SYNOPSIS字段：显示了可执行文件的常用方法，如要声明的选项和它支持的输入类型(文件或数值)。

DESCRIPTION字段：显示了和文件或可执行文件相关的可用选项和数值。

See Alse：显示了相关的术语、文件和程序。

1.2常用编辑器

常用的编辑器有很多，比如图形模式下的gedit、kwrite、OpenOffice，文本模式下的VIM、Emacs和nano。VIM和Emacs是我们在Linux下最常用的两个编辑器。

1.2.1VIM编辑器

VIM编辑器是Linux最基本的文本编辑工具，VIM编辑器是创建和编辑简单文档最高效的工具。

1.VIM的模式

可有6种，为避免初学者搞混，一般分成3种：

一般模式：进入VIM就是处于一般模式，只能通过按键向编辑器发送命令，不能输入文字。这些命令可能是移动光标的命令，也可能是编辑命令或寻找替换命令。

编辑模式：在一般模式下按i，此时可以输入文字，写你的文章，按Esc就又回到一般模式。

命令模式：在一般模式下按：就会进入命令模式，左下角会有一个冒号出现，此时可敲入命令并执行。按Esc回到一般模式。

2.VIM的启动保存和退出

编写文件：进入VIM后，按i进入编辑模式，就可以编写文件了。通过方向键控制光标的移动，退格键可消去光标前一个字母，若是中文的话则消去一个字。Del键可删除光标所在处的字母（或汉字）。

:w保存文件

:q退出

:wq存盘并退出

3.光标快速移动

当VIM处于一般模式下时，我们可以用下面的一些键位来快速移动光标：

 对于j，k，l和h键，还能在这些动作命令前面加上数字，比如3j，表示向下移动3行。

4.文本的插入

注意：进行此类操作前，VIM应处于一般模式，操作后VIM处于编辑模式：

5.文本内容的删除操作

注意：进行此类操作前后VIM都处于一般模式；

6.恢复修改及恢复删除操作

u 恢复修改及恢复删除操作；进行此操作前，VIM应处于一般模式，操作后VIM仍处于一般模式。

7.复制和粘贴的操作

其实删除也带有剪切的意思，当删除文字后，按shift+p键就把内容贴在原处，然后再移动光标到某处，再按p(在光标之后粘贴)或shifI+p(在光标之前粘贴)就能贴上了。

p        在光标之后粘贴；

shift+p        在光标之前粘贴。

8.查找

首先进入命令模式；再输入/或？就可以使用查找功能了。

/ 要查找的单词，正向查找，按n键把光标移动到下一个符合条件的地方；

？要查找的单词，反向查找，~shift+n键，把光标移动到下一个符合条件的地方；

举一例，比如想在一个文件中找到swap单词，应该这样做：        

首先按Esc键，进入命令模式，然后输入；        

/swap        

或        

？swap        

此时，VIM会以高亮度显示找到的词语，并把光标定位到词语所在行。

9.替换

按Esc键进入命令模式；

:s/SEARCH/REPLACE/g   注：把当前光标所处的行中的SEARCH单词，替换成REPLACE，并把所有SEARCH高亮显示；

:%s SEARCH／REPLACE    注：把文档中所有SEARCH替换成REPLACE； :#,#s/SEARCH/REPLACE/g  注：#号表示数字，表示从多少行到多少行，把SEARCH替换成REPLACE在这里，g表示全局查找；我们注意到，就是没有替换的地方，也会把SEARCH高亮显示；

举例说明，比如有一篇文档要修改，我们把光标所在的行，把所有单词the，替换成THE， :s/the/THE/g

我们把整篇文档中所有的the都替换成THE，

 :%s/the/THE

我们仅仅是把第1行到第10行中的the，替换成THE，

 :1,10 s/the/THE/g

10.关于行号 

在命令模式下，输入set number，就会在每行的行首显示出行号；

如果想了解更多，请查找man或help：man vim或vim -help

1.2.2Emacs编辑器

1.概念介绍

(1)缓冲区buffer

缓冲区就是一块用来保存我们输入的东西的内存区域。在Emacs里，一切都是在内存中进行，直到按下C-s C-x来保存，文件才会被改变，这是一个普遍的文本保存策略，几乎所有的文本编辑器都是这样工作的。

(2)窗口frame

窗口不是Window，它是指你所编辑的文本被显示的区域，这一点类似于你在UltraEdit里打开的各个文件所在的小窗口。

(3)模式mode

模式是Emacs里最重要的概念，Emacs的强大功能基本上都是由各种模式提供的，常用的有C/C++模式、shell模式、Perl模式、SGML/HTML模式等等。

2.文件缓冲区和窗口操作

首先，我们可以在Emacs里同时编辑多个文件。

可以用C-x3垂直分割屏幕，分成左右两个区域。

窗口和缓冲区的概念是完全不同的，因此我们可以“关闭”窗口，而非“关闭’’缓冲区，让它暂时从我们的视线里消失。这相当于图形环境下的“最小化窗口”。使用C-x0关闭当前窗口，使用C-x1关闭当前窗口以外的其他窗口。

3.简单的光标移动操作 

从当前位置出发，移动光标的命令如下图所示：(C表示ctrl键，M表示alt键)；

4.插入与删除 

5.取消动作

C -x u会把一个命令所造成的改变取消掉；

6.查找和替换

除了作为文本编辑器外，Emacs还集成了万维网浏览器、邮件阅读器、ftp、telnet、新闻组阅读器、版本控制系统等等。Emacs的集成功能实在是太多了，这里不再讨论。

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（2022-11-25 10:50:24发布）