Linux C程序设计

C语言和Linux操作系统之间的关系非常密切。早在1977年，贝尔实验室的Dennis Ritchie就为了辅助开发UNIX而发表了不依赖与具体机器系统的C语言编译文本，即著名的ANSI C 从那时候起，C就成为世界上使用最广泛计算机语言。

在LINUX下，一般使用GNU C编译器（GCC）进行应用程序的编译。该编译器建立在自由软件基金会编译许可证的基础上，可以自由发布。GNU C编译器（GCC）是一款功能强大的ANSI C兼容编译器，一般存放在/usr/bin目录下；其头文件一般存放在/usr/include及其下级子目录里；而标准的库文件则存在/lib或/usr/lib目录下里。Gcc命令的基本用法如下所示：

Gcc [option] [filename]

Make是一个命令工具，它读入Makefile的指令并按照其制定的规则执行。Makefile文件中描述整个工程所有文件的编译顺序、编译规则，并且拥有自己的书写格式、关键字和函数；而且在Makefile中可以使用系统shell所提供的任何命令来完成想要的工作，因此能够大大提高编译程序的效率。通过其自动化编译的规则，只需要一个make命令，整个工程就可以自动完成全部编译工作，因此在IDE开发环境中得到广泛应用，已经成为一种工程方面的编译方法。

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

Makefile介绍

默认情况下，GNU make工具在当前工作目录中按如下顺序搜索makefile:

GNUmakefileàmakefileàMakefile

虽然Makefile作为规则的优先等级较低，不过由于Makefile的首字母大写，因此在当前目录下会优先显示，所以程序员往往会采用Makefile作为makefile 文件。如果要使用其他文件作为makefile，则可采用以下方式：

$make-f Makefile debug

Makefile的基本结构如下：

Target:dependency dependency

(tar) <command>

它包含target、dependency和command三个部分。具体如下所示：

一个目标（target）:最终需要创建的文件，包括可执行文件或者目标驱动文件等。当然目标也可以是需要执行的动作，如：“clean”等。

一个或多个依赖文件（dependency）:在创建target是需要用到的文件列表。

一系列命令（command）:make执行的动作，即创建target时需要执行的步骤。通常是把制定文件编译成目标文件的编译命令，每个命令占一行，且每个命令的起始字符必须为TAB字符。

编译的具体过程是：make工具首先读取makefile中的规则，然后检查该规则中的依赖文件与目标文件的时间截哪个更新一些，并根据规则链由下至上依次编译过程，直到最终的可执行文件被重新连接完成为止。

Makefile 中的变量

Makefile里的变量类似一个环境变量。这些变量对大小写敏感，一般使用大写字母。

下面给出一个集体的makefile:

OBJS=prog.o code.o # 定义变量OBJS

CC=gcc #定义变量CC

Test:$(OBJS)

$(CC) –O test $(OBJS) #gcc –o test prog.o code.o

Prog.o:prog.c prog.h prog.o

Code.o:code.c code.h

Clean:

Rm –f *.o *.elf *.gdb

实验Makefile与helloworld

一．实验目的

（1）熟悉Linux开发环境

（2）学习嵌入式开发的基本过程

（3）了解makefile下的程序编译与交叉编译过程

二．基础知识

（1）C语言基础知识

（2）掌握Linux环境下vi编译器的使用方法

（3）掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程。

三．实验环境

为了完成本实验，以下硬件条件是必须的：

（1）
UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台

（2）
PC机Pentium500以上，硬盘40GB以上，内存128MB以上

为了完成本实验，以下软件条件是必须的：

(3)
PC机操作系统RedHat Linux 9.0

(4)
ARM-Linux开发环境。

四．情景描述

创建一个新目录，并在其中编写hello.c和Makefile文件。之后将已经编译好的文件下载到目标开发板上运行。

五．完成实验所需时间：约60分钟

六.完成一个简单程序的编译过程

<一>编写helloworld程序

（1）
进入vim编译器：

#vim hello.c

(2)输入如下代码：

#include <stdio.h> /*定义头文件*/

int main() /*定义主函数*/

{

Printf(“hello world.!\n”); /*输出hello world! .换行*/

return 0; /*成功返回零*/

}

(3)完成代码的编写之后，按住ESC键之后，输入：wq保存退出。

<二>编写Makefile

（1）
新建 Makefile文件

（2）
输入Makefile文件代码，其中几个变量的说明如下：

（3）
CC 指明编译器

（4）
EXEC 表示编译后生成的执行文件名称

（5）
OBJS 目标文件列表

（6）
CFLAGS 编译参数

（7）
LDFLAGS 连接参数

（8）
all: 编译主入口

（9）
clean：清除编译结果

#vim Makefile

CC=armv4l-unknown-linux-gcc /*定义armv4l-unkown-linux-gcc交叉编译器，这个armv4l-unknown-linux-gcc也可以用gcc代替，编译后在linux中运行hello执行程序，也可以输出hello world!*/

EXEC=hello /*执行文件名为hello*/

OBJS=hello.o /*目标文件为hello.o*/

CFLAGS+= /*编译参数*/

LDFLAGS+=-static /*连接参数*/

all:$(EXEC) /*编译主入口，表示编译所以的内容，是执行make默认的目标*/

$(EXEC):$(OBJS) /*执行文件，到目标文件*/

$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS) /*armv4l-unknown-linux-gcc-static –o hello hello.o */

clean: /*清除所有的生成的执行文件，*.elf *.o *.gdb*/

-rm -f $(EXEC) *.elf *.o *.gdb

注意：“ $(CC) $(LDFLAGS) –o $@ $(OBJS)”和“-rm –f $(EXEC) *.elf *.o *.gdb”前前的空白由一个Tab制表符生成。

<三>编译应用程序

（1）
使用如下操作:

[root@localhost arm2410s]#make clean

rm –f hello *.elf *.o *.gdb

[root@localhost arm2410s]#make

armv4l-unknown-linux-gcc -c -o hello.o hello.c

armv4l-unknow-linux-gcc-static –o hello hello.o

[root@localhost arm2410s]#ls

Hello hello.c hello.o Makefile

<四>下载调试

（1）
在宿主机上启动NFS服务，并设置好共享的目录。之后进入minicom中建立开发板与宿主机之间的通信

[root@EmbedSky /]# mount -t nfs -o nolock 192.168.1.10:/arm2410s /host

(2)运行程序

呵呵，如果看到在超级终端输出hello world! 。恭喜你！你已经成功了。

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