《嵌入式操作系统》实验教学大纲：实验二-嵌入式Linux开发基础

1、实验二 嵌入式Linux开发基础一、实验目的1、进一步熟悉Vi编辑器的使用2、掌握gcc编译器的基本使用方法3、了解Makefile文件的内容及编写格式，掌握Makefile文件的自动生成方法 4、了解利用gdb调试程序的基本方法。二、实验设备装有RedHat EnterpriseLinux操作系统的PC机三、预备知识掌握linux的基本命令，掌握C语言的基本编程方法了解Makefile文件的基本知识四、实验内容及步骤1.熟悉VI编辑器的使用使用VI编辑器编辑下列几个函数文件：hello.hstarfun.hhello.cstar.c在使用Vi编辑器的过程中，注意使用Vi的单行和多行复制命令，

2、练习字符串查找替换命令，删除一个字符，删除光标后整个内容命令，删除一行命令，恢复删除，保存和退出命令等命令，并尝试使用其他命令。相关函数文件如下：Starfun.h 文件内容如下：/*starfun.h*/#ifndef STARFUN_H#define STARFUN_H#define NUM 4#define NUMBER 3int star1() int i,j,k;for(k=1;k=NUM;+k) for(i=1;i=(NUM-k);+i)printf( );for(j=1;j=0;-k) for(i=1;i=(NUMBER-k+1);+i) printf( );for(j=1;j=

3、(2*k-1);+j)printf(*);printf(n);return 0;#endifhello.h文件内容如下：/*hello.h*/#ifndef HELLO_H#define HELLO_Hvoid hello() star1();printf(hello,my friendsn); #endifhello.c 文件内容如下：void showhello() hello();star.c文件内容如下：#include starfun.h#include hello.h#include int main() star1();star2();showhello();return 0;2

4、使用gcc编译器编译程序第一种方法：分步进行1）由star.c starfun.h 文件生成star.o 目标文件gcc -c star.c -o star.o2）由hello.c hello.h starfun.h生成hello.o目标文件gcc -c hello.c -o hello.o3）由hello.o star.o 生成应用程序myproggcc star.o hello.o -o myprogrootlocalhost 01_hello# ./myprog * * * * * * * * *hello,my friends第二种方法：一条命令完成以上操作gcc star.c hel

5、lo.c -o myprog练习gcc中各种参数的使用，体会gcc编译器编译的过程及各选项参数的作用。rootlocalhost 01_hello# gcc star.c hello.c -o myprogrootlocalhost 01_hello# gcc -w star.c hello.c -o myprogrootlocalhost 01_hello# gcc -Wall star.c hello.c -o myprogIn file included from star.c:1:starfun.h: In function star1:starfun.h:13: warning: i

6、mplicit declaration of function printfstar.c: In function main:star.c:8: warning: implicit declaration of function showhellohello.c: In function showhello:hello.c:4: warning: implicit declaration of function hello体会-Wall -w选项的作用查阅当前的gcc版本命令rootlocalhost 01_hello# gcc -vReading specs from /usr/lib/gc

7、c-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/specsConfigured with: ./configure -prefix=/usr -mandir=/usr/share/man -infodir=/usr/share/info -enable-shared -enable-threads=posix -disable-checking -with-system-zlib -enable-_cxa_atexit -host=i386-redhat-linuxThread model: posixgcc version 3.2.2 20030222 (Red Hat Linu

8、x 3.2.2-5)3、Makefile文件的编写Makefile是用于自动编译和链接的，一个工程有很多文件组成，每一个文件的改变都会导致工程的重新链接，但是不是所有的文件都需要重新编译，Makefile中纪录有文件的信息，在make时会决定在链接的时候需要重新编译哪些文件。Makefile的宗旨就是：让编译器知道要编译一个文件需要依赖其他的哪些文件。当那些依赖文件有了改变，编译器会自动的发现最终的生成文件已经过时，而重新编译相应的模块。 请为上述程序手动编写一个Makefile文件。Makefile的基本结构不是很复杂，但当一个程序开发人员开始写Makefile时，经常会怀疑自己写的是否符合

9、惯例，而且自己写的Makefile经常和自己的开发环境相关联，当系统环境变量或路径发生了变化后，Makefile可能还要跟着修改。这样就造成了手工书写Makefile的诸多问题，automake恰好能很好地帮助我们解决这些问题。使用automake，程序开发人员只需要写一些简单的含有预定义宏的文件，由autoconf根据一个宏文件生成configure，由automake根据另一个宏文件生成Makefile.in，再使用configure依据Makefile.in来生成一个符合惯例的Makefile。1）、建目录在你的工作目录下建一个helloworld目录，用来存放helloworld程序及

10、相关文件，如在/home/my/build下：$ mkdir helloword$ cd helloworld2）、建立 helloworld.c文件用Vi编辑器写一个hellowrold.c文件，内容如下：int main(int argc, char* argv)printf(Hello, Linux World!n);return 0;完成后保存退出。3）、生成configure使用autoscan命令来根据目录下的源代码生成一个configure.in的模板文件。命令：$ autoscan$ lsconfigure.scan helloworld.c执行后在hellowrold目录下会

11、生成一个文件：configure.scan，可以拿它作为configure.in的蓝本。现在将configure.scan改名为configure.in，并且编辑它，按下面的内容修改，去掉无关的语句：=configure.in内容开始=# -*- Autoconf -*-# Process this file with autoconf to produce a configure script.AC_PREREQ(2.57)AC_INIT(hello,1.0)AM_INIT_AUTOMAKE(helloworld, 1.0)AC_CONFIG_SRCDIR(hello.c)AC_CONFIG

12、_HEADER(config.h)# Checks for programs.AC_PROG_CC# Checks for libraries.# Checks for header files.# Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics.# Checks for library functions.AC_OUTPUT(Makefile)=configure.in内容结束=然后执行命令aclocal和autoconf，分别会产生aclocal.m4及configure两个文件：$ aclocal $ls acl

13、ocal.m4 configure.in helloworld.c $ autoconf $ ls aclocal.m4 autom4te.cache configure configure.in helloworld.cconfigure.in的内容是一些宏定义，这些宏经autoconf处理后会变成检查系统特性、环境变量、软件必须的参数的shell脚本。autoconf 是用来生成自动配置软件源代码脚本（configure）的工具。configure脚本能独立于autoconf运行，且在运行的过程中，不需要用户的干预。要生成configure文件，必须告诉autoconf如何找到所用的宏。方

14、式是使用aclocal程序来生成aclocal.m4。aclocal根据configure.in文件的内容，自动生成aclocal.m4文件。aclocal是一个perl 脚本程序，它的定义是：“aclocal - create aclocal.m4 by scanning configure.ac”。autoconf从configure.in这个列举编译软件时所需要各种参数的模板文件中创建configure。autoconf需要GNU m4宏处理器来处理aclocal.m4，生成configure脚本。m4是一个宏处理器。将输入拷贝到输出，同时将宏展开。宏可以是内嵌的，也可以是用户定义的。除

15、了可以展开宏，m4还有一些内建的函数，用来引用文件，执行命令，整数运算，文本操作，循环等。m4既可以作为编译器的前端，也可以单独作为一个宏处理器4）、新建Makefile.am新建Makefile.am文件，命令：$ vi Makefile.am内容如下:AUTOMAKE_OPTIONS=foreignbin_PROGRAMS=helloworldhelloworld_SOURCES=helloworld.cautomake会根据Makefile.am来自动生成Makefile.in。Makefile.am中定义的宏和目标,会指导automake生成指定的代码。例如，宏bin_PROGRAMS

16、将导致编译和连接的目标被生成。5）、运行automake命令：$ automake -add-missingconfigure.in: installing ./install-shconfigure.in: installing ./mkinstalldirsconfigure.in: installing ./missingMakefile.am: installing ./depcompautomake会根据Makefile.am文件产生一些文件，包含最重要的Makefile.in。6）、执行configure生成Makefile$ ./configure checking for a

17、BSD-compatible install. /usr/bin/install -cchecking whether build environment is sane. yeschecking for gawk. gawkchecking whether make sets $(MAKE). yeschecking for gcc. gccchecking for C compiler default output. a.outchecking whether the C compiler works. yeschecking whether we are cross compiling.

18、 nochecking for suffix of executables. checking for suffix of object files. ochecking whether we are using the GNU C compiler. yeschecking whether gcc accepts -g. yeschecking for gcc option to accept ANSI C. none neededchecking for style of include used by make. GNUchecking dependency style of gcc.

19、gcc3configure: creating ./config.statusconfig.status: creating Makefileconfig.status: executing depfiles commands$ ls -l Makefile-rw-rw-r- 1 yutao yutao 15035 Oct 15 10:40 Makefile此时Makefile已经产生出来了。7）、使用Makefile编译代码$ makeif gcc -DPACKAGE_NAME= -DPACKAGE_TARNAME= -DPACKAGE_VERSION= -DPACKAGE_STRING=

20、-DPACKAGE_BUGREPORT= -DPACKAGE=helloworld -DVERSION=1.0 -I. -I. -g -O2 -MT helloworld.o -MD -MP -MF .deps/helloworld.Tpo -c -o helloworld.o test -f helloworld.c | echo ./helloworld.c; then mv -f .deps/helloworld.Tpo .deps/helloworld.Po; else rm -f .deps/helloworld.Tpo; exit 1; figcc -g -O2 -o helloworld helloworld.o 运行helloworld$ ./helloworld Hello, Linux World!这样helloworld就编译出来了，按上面的步骤会很容易地编译出正确的helloworld文