在学习Linux命令基础总结了笔记，并分享出来。
08-linux-day03(makefile-gdb-IO)
目录：附：ftp工具介绍——FlashFXP一、学习目标二、makefile1、makefile编写12、makefile编写23、makefile编写34、makefile补充三、gdb1、gdb调试2、gdb调试core文件四、系统函数1、系统api与库函数的关系2、open、close函数介绍3、open、close实现4、read、write5、lseek实现文件读写位置改变6、lseek计算文件大小7、lseek拓展文件8、阻塞和非阻塞相关的概念9、fcntl函数设置非阻塞
附：ftp工具介绍——FlashFXP
FlashFXP允许你从任何FTP服务器直接传输文件到你的本地硬盘，或者在两个FTP站点之间传输文件，即站点到站点传输，而无须经过自己的计算机。要实现站点至站点的文件传递，我们需要将本地文件浏览器界面切换至远程文件浏览器界面，并且需要两个站点都支持此功能。
ubuntu安装ftp服务器(一般配置)+FlashFXP与虚拟机传输文件——javascript:void(0)
使用：打开“站点”——>“站点管理器”——>“新建站点”，名字随便起(如：new)，确定——>连接类型：选择“SFTP over SSH”；地址输入：“192.168.5.100”(Ubuntu的IP地址)，用户名输入：wang，密码输入：root；远程路径输入：/home/wang(也可以不配置)——>点击“应用”；点击“连接”。
连接成功后，左侧为“Windows系统的文件”，右侧为“Ubuntu的文件”，将左右侧分别选择到文件位置和待拷贝的位置，然后鼠标选中“准备拷贝的文件”，然后鼠标右键“传输选定项”，就会传到“待拷贝位置”。
一、学习目标
1、熟练使用规则编写简单的makefile文件
2、熟练使用makefile中的变量
3、熟练使用makefie中的函数
4、熟练掌握gdb相关调试命令的使用
5、了解概念：pcb和文件描述符，虚拟地址空间
6、熟练掌握Linux系统IO函数的使用(open、read、write、lseek)
7、了解阻塞和非阻塞的概念
二、makefile
文件准备：head.h main.c add.c sub.c div.c mul.c
新建目录include，将head.h放入其中，head.h：
1 int add(int a, int b);
2 int sub(int a, int b);
3 int div(int a, int b);
4 int mul(int a, int b);
main.c：
1 #include <stdio.h>
2 #include "head.h"
3 int main(int a, int b)
4 {
5 int sum = add(2, 24);
6 printf("sum = %d\n", sum);
7 return 0;
8 }
add.c：
1 #include "head.h"
2 int add(int a, int b)
3 {
4 int result = a + b;
5 return result;
6 }
sub.c：
1 #include "head.h"
2 int sub(int a, int b)
3 {
4 int result = a - b;
5 return result;
6 }
div.c：
1 #include "head.h"
2 int div(int a, int b)
3 {
4 int result = a / b;
5 return result;
6 }
mul.c：
1 #include "head.h"
2 int mul(int a, int b)
3 {
4 int result = a * b;
5 return result;
6 }
1、makefile编写1
(1)makefile的命名规则：
makefile
Makefile
(2) makefile的三要素
目标
依赖
规则命令
(3)写法
目标:依赖
Tab键 规则命令
如：(第1版makefile)
app:main.c add.c sub.c div.c mul.c
gcc -o app -I./include main.c add.c sub.c div.c mul.c
如果更改其中一个文件，所有的源码都重新编译
可以考虑编译过程分解，先生成.o文件，然后使用.o文件生成结果(规则是递推的，依赖文件如果比目标文件新，则重新生成目标)
如：(第二版makefile)
app:main.o add.o sub.o div.o mul.o
gcc -o app -I./include main.o add.o sub.o div.o mul.o
main.o:main.c
gcc -c main.c -I ./include
add.o:add.c
gcc -c add.c -I ./include
sub.o:sub.c
gcc -c sub.c -I ./include
div.o:div.c
gcc -c div.c -I ./include
mul.o:mul.c
gcc -c mul.c -I ./include
更改：
#ObjFiles定义目标文件
ObjFiles=main.o add.o sub.o div.o mul.o
#目标文件用法：$(var)
app:$(ObjFiles)
gcc -o app -I./include main.o add.o sub.o div.o mul.o
main.o:main.c
gcc -c main.c -I ./include
add.o:add.c
gcc -c add.c -I ./include
sub.o:sub.c
gcc -c sub.c -I ./include
div.o:div.c
gcc -c div.c -I ./include
mul.o:mul.c
gcc -c mul.c -I ./include
2、makefile编写2
makefile的隐含规则：默认处理第一个目标
》函数：
wildcard可以进行文件匹配
patsubst内容的替换
》变量：
$@——代表目标
$^——代表全部依赖
$<——第一个依赖
$?——第一个变化的依赖
继续更改：(第三版makefile)
#get all .c files
SrcFiles=$(wildcard *.c)
#all .c files --> .o files
ObjFiles=$(patsubst %.c,%.o,$(SrcFiles))
#目标文件用法：$(var)
app:$(ObjFiles)
gcc -o app -I./include $(ObjFiles)
#模式匹配规则，$@,$<，这样的变量，只能在规则中出现
%.o:%.c
gcc -c $< -I./include -o $@
#测试变量
test:
echo $(SrcFiles)
echo $(ObjFiles)
》测试变量：make test
3、makefile编写3
》增加清理功能，
继续更改：(第四版makefile)
#get all .c files
SrcFiles=$(wildcard *.c)
#all .c files --> .o files
ObjFiles=$(patsubst %.c,%.o,$(SrcFiles))
#目标文件用法：$(var)
app:$(ObjFiles)
gcc -o app -I./include $(ObjFiles)
#模式匹配规则，$@,$<，这样的变量，只能在规则中出现
%.o:%.c
gcc -c $< -I./include -o $@
#测试变量：@命令不输出
test:
@echo $(SrcFiles)
@echo $(ObjFiles)
#清理功能：-f强制删除；规则前的@命令代表不输出该条规则的命令；规则前的-代表该条规则执行报错，继续执行；
clean:
-@rm *.o
rm -f app
》清理文件：make clean
》在本目录下增加clean文件，clean不能使用
继续更改：(第五版makefile)
#get all .c files
SrcFiles=$(wildcard *.c)
#all .c files --> .o files
ObjFiles=$(patsubst %.c,%.o,$(SrcFiles))
all:app app1
(空行)
#目标文件用法：$(var)
app:$(ObjFiles)
gcc -o $@ -I./include $(ObjFiles)
app1:$(ObjFiles)
gcc -o $@ -I./include $(ObjFiles)
#模式匹配规则，$@,$<，这样的变量，只能在规则中出现
%.o:%.c
gcc -c $< -I./include -o $@
#测试变量：@命令不输出
test:
@echo $(SrcFiles)
@echo $(ObjFiles)
#清理功能：-f强制删除；规则前的@命令代表不输出该条规则的命令；规则前的-代表该条规则执行报错，继续执行；
#定义伪目标，防止有歧义
.PHONY:clean all
clean:
-@rm -f *.o
-@rm -f app app1
》清理文件：make clean
4、makefile补充
(1)头文件更改，.o需要重新编译，所以不推荐把头文件放到app:$(ObjFiles) include/head.h
(2)指定编译某个文件：make -f makefile1
三、gdb
文件准备：head.h fun.c main.c(在目录gdb0629下)
main.c：
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4 #include "head.h"
5 typedef struct TTfunInfo
6 {
7 int fun_type;//函数的类型
8 int a;//函数的第一个参数
9 int b;//函数的第二个参数
10 char funname[10];//函数名称
11 }TfunInfo;
12 int main(int argc, char* argv[])
13 {
14 int a = 2;
15 int i = 0;
16 int a1 = 10, b1 =5;
17 TfunInfo funinfo[2];
18 char *Msg = "I will die!";
19 //Msg[0] = '1';
20 if(argc == 3)
21 {
22 a1 = atoi(argv[1]);
23 b1 = atoi(argv[2]);
24 funinfo[0].a = a1;
25 funinfo[0].b = b1;
26 funinfo[1].a = a1;
27 funinfo[1].b = b1;
28 }
29 for(i = 0; i < 2; i++)
30 {
31 printf("i===%d,LINE=%d\n",i,__LINE__);
32 if(i == 0)
33 {
34 funinfo[i].fun_type = 1;//call sum
35 printf("begin call sum\n");
36 strcpy(funinfo[i].funname, "sum");
37 sum(funinfo[i].a, funinfo[i].b);
38 }
39 if(i == 1)
40 {
41 funinfo[i].fun_type = 2;//call mul
42 printf("begin call mul\n");
43 strcpy(funinfo[i].funname, "mul");
44 mul(funinfo[i].a, funinfo[i].b);
45 }
46 }
47 printf("byebye\n");
48 return 0;
49 }
head.h：
1 int sum(int a, int b);
2 int mul(int a, int b);
func.c：
1 #include <stdio.h>
2 #include "head.h"
3
4 int sum(int a, int b)
5 {
6 printf("weldome call %s,a=%d,b=%d\n",__FUNCTION__,a,b);
7 return a+b;
8 }
9 int mul(int a, int b)
10 {
11 printf("weldome call %s,a=%d,b=%d\n",__FUNCTION__,a,b);
12 return a*b;
13 }
1、gdb调试
使用gdb：编译的时候加-g参数
如：gcc func.c main.c -o app -I./ -g
启动gdb：gdb app(对应可执行程序名)
按回车可以继续执行下一条指令
r(un)——启动
run也可以指定参数，如：r 12 7(相当于./app 12 7)
start——启动，停留在main函数，分步调试
n(ext)——下一条指令，
s(tep)——下一条指令，可以进入函数内部，库函数不能进
q(uit)——退出gdb
set——给参数或变量赋值
设置启动参数：set args 10 6(相当于./app 10 6)
set 变量名=值(如：set args=3——当函数执行至断点前，临时把判断条件的值改变)
(如：set argv[1]="12"；(回车)set argv[2]="7"——临时把argv[1]和argv[2]赋值)
l(ist)——默认查看还有main函数的代码，默认10行，回车，继续10行
l 文件名：行号(如：l func.c:1——查看func.c从第1行开始的10行代码)
b(reak)——增加断点
b 行号(如：b 17——默认在main函数第17行设置了断点)
b 函数名(如：b sum——在func.c的sum函数处设置了断点)
b 文件名：行号(如：b func.c:6——func.c第6行设置了断点)
设置条件断点
b 行号 条件(如：b 32 if i==1——只有if=1的时候才进入断点，即停止)
i(nfo) b——查看所有断点编号
d(elete)——删除断点
d 断点标号(如：d 4——删除info表中的4号断点)
c(ontinue)——继续执行，直到下一个断点
p(rint)——打印变量的值
p 变量名(如：p argc——打印变量argc的值：$1 = 3)
p 结构体名(如：p funinfo——打印结构体funinfo中各个值的信息：$2 = {{fun_type = 1, a = 10, b = 419666005, funname = }...})
p 变量名(如：p i——打印i的值：$3 = 0)
ptype——打印 变量的类型
ptype 变量(如：ptype i——打印i的类型：type = int)
display——追踪某个变量的值，查看变量具体什么时候变化，每步执行，都打印
display 变量名(如：display argc——跟踪输出argc的值：argc = 1)
info display——查看所有跟踪的变量名及编号
undisplay——删除显示变量，需要查看编号
undisplay 编号(如：undisplay 1——删除跟踪编号为1的变量)
2、gdb调试core文件
设置生成core:ulimit -c unlimited
取消生成core:ulimit -c 0
设置core文件格式：/proc/sys/kernel/core_pattern
文件不能vi，可以用后面的套路 echo "/corefile/core-%e-%p-%t">/proc/sys/kernel/core_pattern
%e：添加命令名；%p添加pid；%t添加core文件生成时的unix时间
core记录了案发现场
gdb app core——将会显示在哪里出错了，如果还是看不到，输入where查看
四、系统函数
1、系统api与库函数的关系
2、open、close函数介绍
》open
查看man 2 open
int open(const char* pathname, int flags);
int open(const char* pathname, int flags, mode_t mode);
pathname 文件名
flags
必选项：
O_RDONLY只读；
O_WRONLY只写；
O_RDWR读写
可选项：
O_APPEND追加；
O_CREAT创建文件
O_EXCL与O_CREAT一起使用，如果文件存在，则报错
mode权限位，最终(mode &~ umask)
ONONBLOCK非阻塞
返回值：返回最小的可用文件描述符，失败返回-1，设置errno
》close
查看：man 2 close
int close(int fd);
fd open打开的文件描述符
返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno
3、open、close实现
练习：mytouch.c(open与close实现touch的弱化功能)
>touch mytouch.c
>vi mytouch.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6
7 int main(int argc,char* argv[])
8 {
9 if(argc != 2)
10 {
11 printf("./a.out filename\n");
12 return -1;
13 }
14 int fd = open(argv[1], O_RDONLY | O_CREAT, 0666);
15 close(fd);
16 return 0;
17 }
>gcc mytouch.c
>./a.out
>./a.out xxx
4、read、write
》read
查看：man 2 read
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count);
fd：文件描述符
buf：缓冲区
count：缓冲区大小
返回值：失败返回-1，设置errno；成功返回读到的字节数，0代表读到文件末尾
非阻塞的情况下read返回值为-1，但是此时需要判断errno的值
》write
查看：man 2 write
ssize_t write(int fd, const void* buf, size_t count);
fd：文件描述符
buf：缓冲区
count：缓冲区大小
返回值：失败返回-1，设置errno；成功返回写入的字节数，0代表未写入
需求：实现一个cat功能，读文件，输出到屏幕
>touch mycat.c
>vi mycat.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6
7 int main(int argc,char* argv[])
8 {
9 if(argc != 2)
10 {
11 printf("./a.out filename\n");
12 return -1;
13 }
14 int fd = open(argv[1], O_RDONLY);
15
16 //读，输出到屏幕
17 char buf[256];
18 int ret = read(fd,buf,sizeof(buf));
19 //循环读取，读到0，结束
20 while(ret != 0)
21 {
22 write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
23 ret = read(fd,buf,sizeof(buf));
24 }
25 write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
26
27 close(fd);
28 return 0;
29 }
>gcc mycat.c
>./a.out mycat.c
5、lseek实现文件读写位置改变
lseek作用：
》lseek移动文件读写位置
》lseek计算文件大小
》拓展文件
需求：打开一个文件，写入内容：helloworld，然后读取一下文件内容，输出到屏幕。
》lseek移动文件读写位置
man 2 lseek
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
fd 文件描述符
offset 偏移量
whence
SEEK_SET 文件开始位置
SEEK_CUR 当前位置
SEEK_END 结尾
返回值：成功返回当前位置到开始的长度，失败返回-1，设置errno
代码如下：(lseek解决了写入文件后文件指针已经在文件末尾，读取读不到的问题)
>touch myreadwrite.c
>vi myreadwrite.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6
7 int main(int argc,char* argv[])
8 {
9 if(argc != 2)
10 {
11 printf("./a.out filename\n");
12 return -1;
13 }
14 int fd = open(argv[1], O_RDONLY|O_CREAT,0666);
15
16 write(fd, "helloworld", 11);
17
18 //文件读写位置此时到末尾，需要移动读写位置
19 lseek(fd,0,SEEK_SET);
20 char buf[256] = {0};
21 int ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
22
23 if(ret)
24 {
25 write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
26
27 }
28
29
30 close(fd);
31 return 0;
32 }
>gcc myreadwrite.c
>./a.out 111
6、lseek计算文件大小
》lseek计算文件大小
>touch filesize.c
>vi filesize.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6
7 int main(int argc, char* argv[])
8 {
9 if(argc != 2)
10 {
11 printf("./a.out filename\n");
12 return -1;
13 }
14
15 //1.open
16 int fd = open(argv[1],O_RDONLY);
17 //2.lseek，得到返回值
18 int ret = lseek(fd, 0, SEEK_END);
19 printf("file size is %d\n", ret);
20 //3.close
21 close(fd);
22 return 0;
23 }
>gcc filesize.c
>./a.out mycat.c
7、lseek拓展文件
》拓展文件
>touch filecreate.c
>vi filecreate.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6
7 int main(int argc, char* argv[])
8 {
9 if(argc != 2)
10 {
11 printf("./a.out filename\n");
12 return -1;
13 }
14
15 //1.open
16 int fd = open(argv[1],O_WRONLY|O_CREAT,0666);
17 //2.lseek，拓展文件
18 int ret = lseek(fd, 1024, SEEK_END);
19 //需要至少写一次，否则不能保存
20 write(fd, "a", 1);
21 //3.close
22 close(fd);
23 return 0;
24 }
>gcc filecreate.c
>./a.out xxx.avi
>vi xxx.avi
8、阻塞和非阻塞相关的概念
》阻塞的概念：
read函数在读设备或者读管道，或者读网络的时候
输入输出设备对应/dev/tty
>touch read_tty.c
>vi read_tty.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6 #include<string.h>
7
8 int main(int argc, char* argv[])
9 {
10 int fd = open("/dev/tty",O_RDWR|O_NONBLOCK);
11
12 char buf[256];
13 int ret = 0;
14 while(1)
15 {
16 ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
17 if(ret < 0) //如果没有输入，会报错
18 {
19 perror("read err:");
20 printf("ret is %d\n", ret);
21 }
22 if(ret) //输入，阻塞
23 {
24 printf("buf is %s\n", buf);
25 }
26 printf("haha\n");
27 sleep(1);
28 }
29 close(fd);
30 return 0;
31
32 }
>gcc read_tty.c
>./a.out
>xxx
9、fcntl函数设置非阻塞
》fcntl函数
man 2 fcntl
int fcntl(int fd, int cmd, .../* arg */);
>touch read_tty.c
>vi read_tty.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<sys/types.h>
3 #include<sys/stat.h>
4 #include<fcntl.h>
5 #include<unistd.h>
6 #include<string.h>
7
8 int main(int argc, char* argv[])
9 {
10 int fd = open("/dev/tty",O_RDWR);
11
12 //fcntl()函数，设置非阻塞
13 int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
14 flags |= O_NONBLOCK;
15 fcntl(fd, F_SETFL, flags);
16
17 char buf[256];
18 int ret = 0;
19 while(1)
20 {
21 ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
22 if(ret < 0) //如果没有输入，会报错
23 {
24 perror("read err:");//perror函数可以把read函数的错误信息打印出来
25 printf("ret is %d\n", ret);
26 }
27 if(ret) //输入，阻塞
28 {
29 printf("buf is %s\n", buf);
30 }
31 printf("haha\n");
32 sleep(1);
33 }
34 close(fd);
35 return 0;
36
37 }
>gcc read_tty.c
>./a.out
>xxx
在学习Linux命令基础总结了笔记，并分享出来。
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