嵌入式linux系统设计与应用 课件 第3、4章 Linux基础、嵌入式Linux开发环境搭建

嵌入式Linux系统原理与应用第三章Linux基础目录3.1Linux和Shell3.2常见Linux发行版本3.3Linux文件管理3.4Linux目录3.5Linux文件权限和访问模式3.6Linux环境变量3.7Linuxyum命令3.8Linuxapt命令3.9本章小结严格的来讲，Linux不算是一个操作系统，只是一个Linux系统中的内核，即计算机软件与硬件通讯之间的平台；Linux的全称是GNU/Linux，这才算是一个真正意义上的Linux系统。Linux是一个多用户多任务的操作系统，也是一款自由软件，完全兼容POSIX标准，拥有良好的用户界面，支持多种处理器架构，移植方便。

Linux和ShellPartOne3.1关于Linux，涉及的几个重要概念：内核：内核是操作系统的核心。命令和工具：有250多个命令，每个命令都有多个选项；第三方工具。文件和目录：Linux系统中所有的数据都被存储到文件中，这些文件被分配到各个目录，构成文件系统。Shell：Shell是一个处理用户请求的工具，它负责解释用户输入的命令，调用用户希望使用的程序。Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。何为Shell？Shell与Shell脚本Linux的Shell种类运行Shell脚本的两种方法1．作为可执行程序chmod+x./test.sh#使脚本具有执行权限./test.sh#执行脚本2．作为解释器参数/bin/shtest.sh/bin/phptest.php

常见Linux发行版本PartTwo3.2Linux的发行版本可以大体分为两类：商业公司维护的发行版本；社区组织维护的发行版本。主流Linux发行版本1.RedHatLinux2.UbuntuLinux3.SuSELinux4.GentooLinux5.其他Linux发行版

Linux文件管理PartThree3.3

Linux中的所有数据都被保存在文件中，所有的文件被分配到不同的目录。目录的结构类似于树的结构。本节主要讲解基本的文件操作，如创建文件、删除文件、复制文件、重命名文件以及为文件创建链接等内容。Linux中有三种基本的文件类型：1．普通文件

普通文件是以字节为单位的数据流，包括文本文件、源码文件、可执行文件等。2．目录

目录可以包含普通文件和特殊文件，目录相当于Windows和MacOS中的文件夹。3．设备文件

Linux中，为便于统一管理，所有的外部设备都被视为文件，Linux与外部设备（例如光驱，打印机，终端，modern等）通过设备文件来进行通信。ls命令

查看当前目录下的文件和目录可以使用$ls列出当前目录下的文件$ls-l

列出当前目录下文件的详细信息3.3.1查看文件前缀描述-普通文件。如文本文件、二进制可执行文件、源代码等。b块设备文件。硬盘可以使用块设备文件。c字符设备文件。硬盘也可以使用字符设备文件。d目录文件。目录可以包含文件和其他目录。l符号链接（软链接）。可以链接任何普通文件，类似于Windows中的快捷方式。p具名管道。管道是进程间的一种通信机制。s用于进程间通信的套接字。

字符前缀和文件类型

元字符是具有特殊含义的字符。也称为通配符，*和?都是元字符，*可以匹配多个任意字符，?匹配一个字符。3.3.2元字符隐藏文件的第一个字符为英文句号或点号(.)，Linux程序（包括Shell）通常使用隐藏文件来保存配置信息。.profile：BourneShell(sh)初始化脚本；.kshrc：KornShell(ksh)初始化脚本；.cshrc：CShell(csh)初始化脚本；.rhosts：RemoteShell(rsh)配置文件。查看隐藏文件需要使用

ls

命令的

-a

选项3.3.3隐藏文件

cat

命令来查看文件内容，

-b

选项来显示行号。3.3.4

查看文件内容

wc

命令来统计当前文件的行数、单词数和字符数3.3.5

统计单词数目

cp

命令来复制文件。3.3.6复制文件

mv

命令重命名文件

。3.3.7重命名文件

rm命令删除文件，使用需慎重。3.3.8删除文件

Linux目录PartFour3.4

登录后，用户所在的位置就是主目录（或登录目录）进入主目录的命令为cd：$cd~$cd~username$cd-3.4.1主目录3.4.2

绝对路径和相对路径

Linux中目录有清晰的层次结构，/代表根目录，所有的目录都位于/下面；文件在层次结构中的位置可以用路径来表示。路径以/开头，就称为绝对路径

如

/etc/passwd不以/开头的路径称为相对路径

chem/notes常用的与路径相关的命令：pwd：获取当前所在的目录

ls

：查看目录中的文件

mkdir

命令用来创建目录，语法为：$mkdirdirname常有以下形式：$mkdirmydir$mkdir/tmp/test-dir$mkdirdocspub$mkdir-p/tmp/amrood/test3.4.3

创建目录rmdir

命令用来删除空目录，非空目录无法删除，语法为：$rmdirdirname例如删除多个目录：$rmdirdirname1dirname2dirname33.4.4

删除目录mv

(move)命令用来重命名目录，语法为：$mvolddirnewdir3.4.6

重命名目录cd

命令用来改变当前所在目录，进入任何有权限的目录，语法为：$cddirname3.4.5

改变所在目录

Linux文件权限和访问模式PartFive3.5

Linux中，不同的文件有不同的权限，每个文件都拥有下面三种权限：所有者权限：文件所有者能够进行的操作；组权限：文件所属用户组能够进行的操作；外部权限（其他权限）：其他用户可以进行的操作。命令

ls-l查看文件权限相关信息，示例：$ls-l/home/amrood-rwxr-xr--1amroodusers1024Nov200:10myfile第一列包含了文件或目录的权限。第一列的第一个字符代表文件类型，-代表是普通文件，d代表是文件夹。而接下来的字符所对应的权限一共分成3组，3个一组，分别属于文件所有者（o）、文件所属用户组（g）和其他用户（u）。权限中的每个字符都代表不同的权限，其中分别为读取(r)、写入(w)和执行(x)。3.5.1查看文件权限基本的权限有读取(r)、写入(w)和执行(x)。读取：用户能够读取文件信息，查看文件内容写入：用户可以编辑文件，可以向文件写入内容，也可以删除文件内容执行：用户可以将文件作为程序来运行3.5.2

文件访问模式目录的访问模式：读取：用户可以查看目录中的文件写入：用户可以在当前目录中删除文件或创建文件执行：执行权限赋予用户遍历目录的权利，例如执行cd和ls命令。3.5.3

目录访问模式示例：$ls-ltestfile-rwxrwxr--1amroodusers1024Nov200:10testfile$chmodo+wxtestfile$ls-ltestfile-rwxrwxrwx1amroodusers1024Nov200:10testfile$chmodu-xtestfile$ls-ltestfile-rw-rwxrwx1amroodusers1024Nov200:10testfile3.5.4

改变权限符号说明+为文件或目录增加权限-删除文件或目录的权限=设置指定的权限1.使用符号表示权限2.使用数字表示权限数字说明权限0没有任何权限---1执行权限--x2写入权限-w-3执行权限和写入权限：1(执行)+2(写入)=3-wx4读取权限r--5读取和执行权限：4(读取)+1(执行)=5r-x6读取和写入权限：4(读取)+2(写入)=6rw-7所有权限:4(读取)+2(写入)+1(执行)=7rwx3.5.5

更改所有者和用户组chown：chown命令是"changeowner"的缩写，用来改变文件的所有者。语法如下：$chownuserfilelist示例：$chownamroodtestfilechgrp：chgrp命令是"changegroup"的缩写，用来改变文件所在的群组。语法为：$chgrpgroupfilelist示例：$chgrpspecialtestfileLinux中，用户的密码保存在

/etc/shadow文件中，使用

passwd

命令来更改密码时，需要对

/etc/shadow文件有写入权限。通过给程序设置SUID(SetUserID)和SGID(SetGroupID)位来赋予普通用户特殊权限。当运行一个带有SUID位的程序时，就会继承该程序所有者的权限；如果程序不带SUID位，则会根据程序使用者的权限来运行。如果程序设置了SUID位，就会在表示文件所有者可执行权限的位置上出现's'字母。给程序设置SGID后，会根据程序所在组的组权限运行。如果设置了SGID，就会在表示文件群组可执行权限的位置上出现's'字母。语法：

$chmodug+sdirname示例：

$ls-l

drwsr-sr-x2rootroot4096Jun1906:45dirname

Linux环境变量PartSix3.6

Linux中，环境变量可以由系统、用户、Shell以及其他程序来设定。这里变量就是一个可以被赋值的字符串，赋值范围包括数字、文本、文件名、设备以及其他类型的数据。Bourneshell的初始化过程？

登录系统后，Shell会有一个初始化的过程，用来设置环境变量。这个阶段，Shell会读取/etc/profile和.profile两个文件，Shell首先检查

/etc/profile文件是否存在，如果存在，就读取内容，否则就跳过，但是不会报错。然后检查主目录（登录目录）中是否存在

.profile文件，如果存在，就读取内容，否则就跳过，也不会报错。/etc/profile文件包含了通用的Shell初始化信息，由Linux管理员维护，一般用户无权修改。用户可以修改主目录下的

.profile文件，增加一些特定初始化信息，包括：设置默认终端类型和外观样式；设置Shell命令查找路径，即PATH变量；设置命令提示符等。3.6.1

profile文件用户使用的终端是由login或getty程序设置，对于没有使用过的终端，可能会比较生疏，不习惯命令的输出样式，交互起来略显吃力。

用户会将终端设置成下面的类型：

$TERM=vt100

Vt100是被绝大多数Linux系统所支持的一种虚拟终端规范，常用的还有ansi、xterm等。3.6.2

设置终端类型

Shell会根据PATH变量来查找该命令对应的程序，PATH变量指明了这些程序所在的路径。

$PATH=/bin:/usr/bin多个路径使用冒号(:)分隔。3.6.3

设置PATH变量PS1变量用来保存命令提示符，可以随意修改，如果用户不习惯使用$作为提示符，也可以改成其他字符。

示例：

$PS1='=>'=>=>PS1="[\u@\h\w]\$"

[root@ip-72-167-112-17/var/www/tutorialspoint/Linux]$3.6.4PS1和PS2变量如果用户输入的命令不完整，Shell还会使用第二提示符来等待用户完成命令的输入。默认的第二命令提示符是>，保存在PS2变量，可以随意修改。

示例：

$echo"thisisa>test"thisisatest$$PS2="secondaryprompt->"$echo"thisisasecondaryprompt->test"thisisatest$3.6.5常用环境变量变量描述DISPLAY用来设置将图形显示到何处。HOME当前用户的主目录。IFS内部域分隔符。LANGLANG可以让系统支持多语言。例如，将LANG设为pt_BR，则可以支持(巴西)葡萄牙语。PATH指定Shell命令的路径。PWD当前所在目录，即cd到的目录。RANDOM生成一个介于0和32767之间的随机数。TERM设置终端类型。TZ时区。可以是AST(大西洋标准时间)或GMT(格林尼治标准时间)等。UID以数字形式表示的当前用户ID，Shell启动时会被初始化。

Linuxyum命令PartSeven3.7何为Linuxyum？

Linuxyum（YellowdogUpdater,Modified）是一个在Fedora和RedHat以及SUSE中的Shell前端软件包管理器。Linuxyum的功能？Linuxyum基于RPM包管理，能够从指定的服务器自动下载RPM包并且安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软件包。

Linuxyum提供了查找、安装、删除某一个、一组甚至全部软件包的命令，而且命令简洁。Linuxyum语法：

yum[options][command][package...]

其中options：可选，选项包括-h（帮助），-y（当安装过程提示选择全部为"yes"），-q（不显示安装的过程）；command：要进行的操作；package：安装的包名。Linuxyum常用命令包括：1.yumcheck-update；2.yumupdate；3.yuminstall<package_name>；4.yumupdate<package_name>；5.yumlist；6.yumremove<package_name>；7.yumsearch<keyword>；8.yumcleanpackages；9.yumcleanheaders；10.yumcleanoldheaders:.......

Linuxapt命令PartEight3.8

Linuxapt命令提供了查找、安装、升级、删除某一个、一组甚至全部软件包的命令，而且命令十分简洁。Linuxapt语法如下：

apt[options][command][package...]Linuxapt常用命令包括：1．sudoaptupdate。2．sudoaptupgrade。3.aptlist–upgradeable。4.sudoaptfull-upgrade。5.sudoaptinstall<package_name>。6.sudoaptinstall<package_1><package_2><package_3>。7.sudoaptupdate<package_name>。8.sudoaptshow<package_name>。9.sudoaptremove<package_name>。

.......本章小结PartNine3.9

Linux开放源代码、易于移植、资源丰富、免费等优点，使得它除了在服务器和PC桌面端之外的嵌入式领域越来越流行。更重要的一点，由于嵌入式Linux与PCLinux源于同一套内核代码，只是裁剪的程度不一样，这使得很多为PC开发的软件再次编译之后，可以直接在嵌入式设备上运行。嵌入式Linux系统原理与应用第4章嵌入式Linux开发环境搭建目录4.1vi编辑器4.2PC端设置：超级终端设置4.3虚拟机及系统配置服务4.4本章小结在进行嵌入式Linux开发之前，需搭建基于Linux的嵌入式系统开发工作平台。该平台从硬件上分析包括主机端（也叫宿主机端）和目标机（也叫目标开发板）。在主机端通常采用PC机结合“虚拟机+Linux”的开发模式，在目标机端采用基于有较强计算能力和具有MMU（内存管理单元）的硬件平台（比如当前最主流的ARM架构）的开发环境，然后完成对于该目标机平台的嵌入式Linux内核移植、文件系统制作工作，以确保目标机平台具有合适的工作环境。在此基础上，开发者可在主机端进行应用程序编辑，构建交叉编译工具链，程序下载及调试等重要工作。

vi编辑器PartOne4.1vi是Linux中最常用的文本编辑器，被认为是事实上的标准编辑器，Vim是

Vi

improved的缩写，是vi的改进版，在vi的基础上增加了正则表达式的查找、多窗口的编辑等功能4.1.1进入vi编辑器命令描述vifilename如果filename存在，则打开；否则会创建一个新文件再打开。vi-Rfilename以只读模式（只能查看不能编辑）打开现有文件。viewfilename以只读模式打开现有文件。示例：$vitestfile|~"testfile"[NewFile]竖线|代表光标的位置；波浪号~代表该行没有任何内容。1.普通模式普通模式下，从键盘输入任何字符都被当作命令来解释。普通模式下没有任何提示符，输入命令后立即执行2.编辑模式编辑模式主要用于文本的编辑。该模式下用户输入的任何字符都被作为文件的内容保存起来，并在屏幕上显示出来。3.命令模式命令模式下，用户可以对文件进行一些高级处理，如字符串查找、替换、显示行号等。4.1.2

工作模式4.1.3退出vi编辑器退出命令说明q如果文件未被修改，会直接退回到Shell；否则提示保存文件。q!强行退出，不保存修改内容。wqw命令保存文件，q命令退出vi，合起来就是保存并退出。ZZ保存并退出，相当于wq，但是更加方便。注意：vi编辑文件时，用户的操作都是基于缓冲区中的副本进行的。如果退出时没有保存到磁盘，则缓冲区中的内容就会被丢失。4.1.4移动光标命令描述k向上移动光标（移动一行）j向下移动光标（移动一行）h向左移动光标（移动一个字符）l向右移动光标（移动一个字符）

典型移动光标命令注意：vi是区分大小写的，输入命令时注意不要锁定大写。4.1.5控制命令命令描述CTRL+d向前滚动半屏CTRL+f向前滚动全屏CTRL+u向后滚动半屏CTRL+b向后滚动整屏CTRL+e向上滚动一行CTRL+y向下滚动一行CTRL+I刷新屏幕控制命令4.1.6编辑文件命令描述i在当前光标位置之前插入文本I在当前行的开头插入文本a在当前光标位置之后插入文本A在当前行的末尾插入文本o在当前位置下面创建一行O在当前位置上面创建一行编辑文件命令4.1.7删除字符命令说明x删除当前光标下的字符X删除光标前面的字符dw删除从当前光标到单词结尾的字符d^删除从当前光标到行首的字符d$删除从当前光标到行尾的字符D删除从当前光标到行尾的字符dd删除当前光标所在的行删除字符命令4.1.8修改文本命令描述cc删除当前行，并进入编辑模式。cw删除当前字（单词），并进入编辑模式。r替换当前光标下的字符。R从当前光标开始替换字符，按Esc键退出。s用输入的字符替换当前字符，并进入编辑模式。S用输入的文本替换当前行，并进入编辑模式。修改文本命令4.1.9粘贴复制命令描述yy复制当前行nyy复制n行yw复制一个字（单词）nyw复制n行p将复制的文本粘贴到光标后面P将复制的文本粘贴到光标前面:setbf忽略输入的控制字符，如BEL(响铃)、BS(退格)、CR(回车)等。复制粘贴命令输入!命令即可运行Linux命令

例如保存文件前，输入:!ls即可列出当前目录下的文件，可查看该文件是否存在。4.1.10运行命令PC端设置：超级终端设置PartTwo4.2

通过PC的串口和目标开发板进行交互，需要使用一个终端程序。Windows超级终端的设置：（1）打开“开始->程序->附件->通讯”菜单的“超级终端”选项，出现询问“默认Telnet程序”的界面，选择“否”选项之后，会弹出“位置信息”的界面，填入区号号码后，点击“确定”选项后继续。（2）在“连接描述”界面输入图标的名称，这里可输入“超级终端”，选择好图标后，点击“确定”继续。（3）出现“连接到”界面，提示请选择所连接的comN，N代表连接的是PC的物理串口序号，由于本次使用的是PC的COM1口，所以这里选择的是COM1，点击“确定”继续。4.2.1设置超级终端（4）如图4-1所示出现“COM1属性”界面，这里设置“波特率：115200，数据位：8，奇偶校验：无，停止位：1，数据流控制：无”，然后点击“确定”继续。（5）出现超级终端窗口，点击“文件”菜单的“保存”选项，保存刚才设置的超级终端，以便后续使用。超级终端端口设置1．向PC主机发送文件（1）在超级终端窗口点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“接收文件”选项。（2）在“接收文件”的界面中点击“接收”按钮继续。4.2.2使用串口和PC实现文件互传（3）在超级终端输入“sz/root/Documents/NewDivide.mp3”命令，开始向PC传送位于“/root/Documents/”目录下面的“NewDivide.mp3”文件：（请注意在敲命令的时候必须严格按照大小写和空格）。（4）发送完毕之后，系统会自动保存该文件到刚才设置的目录里面。2．向实验平台发送文件（1）在超级终端里面输入“rz”命令，开始接收从PC传过来的文件。（2）在超级终端窗口中，点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“发送文件”。（3）在出现的“发送文件”的窗口，点击“浏览”按钮然后定位要发送的文件。点击“发送”按钮，然后就可以开始发送文件到当前目录下面。虚拟机及系统配置服务PartThree4.3虚拟机（VirtualMachine）指通模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。嵌入式Linux系统的开发需要主机端具有Linux环境，通常我们会采用“虚拟机+Linux”的主机端开发境式。1.虚拟机准备（1）打开VMware选择新建虚拟机4.3.1虚拟机及其虚拟工具安装（2）典型安装与自定义安装2.虚拟机兼容性选择VMware向上兼容3.操作系统的选择4.处理器与内存的分配处理器分配

虚拟机内存配置5.网络连接类型的选择6.指定磁盘容量7.取消不需要的硬件8.点击完成，已经创建好虚拟机虚拟机vm-tools工具的安装：虚拟机vm-tools工具是虚拟机为数据共享而开发的一种功能。Linux系统中共享的数据,默认是在/mnt/目录下,挂载节点为/mnt/hgfs下。本节以安装脚本和安装rpm软件包两种方法实现文件共享。在虚拟机菜单选择中“虚拟机”-->“安装VMwareTools”1.用tar包安装方法TarxvfzVMwareTools-7.8.4-126130.i386.tar.gz–C/opt进入解压目录运行：./Vxxxx.pl2.用rpm包安装方法[root@localhostcdrom]#rpm-ivhVMwareTools-7.8.4-126130.i386.rpm设置共享目录，Windows中的目录为主机中显示的路径。Linux中对应目录为/mnt/hgfs/name中路径。这两个路径的文件内容是相同,也就是说将windows中的目录挂载到Linux中的/mnt/hgfs下VMware下配置网络：1.通过虚拟机菜单项“编辑”“虚拟网络编辑器”打开虚拟机网络配制界面。2.通过桥接的方式，将实际的物理网卡配制成直连网络。4.3.2虚拟机下配制网络3.在虚拟机中的Linux系统中配制静态IP地址,菜单项“system”“network”。4.打开网络地址配制界面,编辑IP地址。5.添加相应的静态IP地址6.重启网络使之生效。

/etc/init.d/networkrestart7.上述操作设置了固定的IP地址，有时需要对IP地址作临时的修改，则可以使用以下命令。

Ifconfigeth030(临时的IP地址)up8.验证生效成功后的IP地址何为FTP，有何作用？FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）包括两个组成部分，其一为FTP服务器，其二为FTP客户端。服务器用来存储文件，用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。4.3.3配置PC机Linux的FTP服务1.测试系统是否安装相应软件服务包setup，在工具选项中选择“系统服务”，找到其中的tftp查找是否有启动tftp

netstat

-a|grep

tftp下载安装rpm安装包，并安装

rpm

-ivh

tftp******2.修改配制文件编辑配置文件。可以使用如下命令。

vi

/etc/xinet.d/tftp或者是如下命令。

gedit/etc/xinet.d/tftp在该文件中将对应条目修改为：

disable=no

server_args=-s/tftpboot（所设置的tftp目录，可根据需要手动新建）查看根目录下是否有tftpboot目录

#mkdirtftpboot

#chmod777tftpboot(给予服务器目