linux程序设计基础

1.软件工具和开发资源的位置

　　应用程序或开发的工具：/usr/bin

　　头文件：/usr/include目录及其子目录

　　库文件：/lib或/usr/lib

　　系统配置文件：/etc

2.创建库文件

　　$ ar   crv  libfoo.a  bill.o  fred.o                       //用ar程序创建一个归档文件(静态库)，把两个目标文件添加进去

　　$ ranlib  libfoo.a                                              //区分系统，有的系统不是必须的

　　使用上述新创建的库：gcc -o program program.o libfoo.a  或  gcc -o program program.o -L. -lfoo

3.nm命令

　　查看哪些函数被包含在目标文件、函数库或可执行文件里

4.ldd工具

　　查看一个程序需要的共享库

　　[root@localhost lib]# ldd libc.so.6
　　　　/lib/ld-linux.so.2 (0x00544000)
　　　　linux-gate.so.1 => (0x00b7f000)

5.家(home)目录

　　进入自己家目录：cd ~

　　进入别人家目录：cd ~user(~加用户名)

6.linux中比较重要的3个设备文件

　　/dev/console：系统控制台

　　/dev/tty：　　 控制终端的别名

　　/dev/null：　　空(null)设备。所有写向这个设备的输出都丢弃，读这个设备会立即返回一个文件尾标识

7.访问设备驱动程序的底层函数(系统调用)

　　open：若调用成功，返回一个可以被read、write和其他系统调用使用的文件描述符。文件描述符是唯一的，且不能和其他运行中的进程共享。若两个程序同时打开同一个文件，则分别得到两个不同的文件描述符

　　read

　　write

　　close：终止文件描述符filedes与其对应文件之间的关联

　　ioctl：用于控制设备及其描述符行为和配置底层服务的接口

8.open系统调用

　　当使用带有O_CREATE标志的open调用来创建文件，必须用3个参数格式的open调用

　　int open(const char *path,int oflags,mode_t mode)

　　open("myfile",O_CREATE,S_IRUSR|S_IXOTH)  创建一个名为myfile的文件，文件属主拥有读权限，其他用户有执行权限

9.umask

　　是一个系统变量，作用是：当文件创建时，为文件的访问权限设定一个掩码。如果对应的位被设置为1，代表禁止对应的权限

　　如umask=032(000 011 010)，表示：禁止组的写和执行权限，同时禁止其他用户的写权限

10.ioctl系统调用

　　int ioctl(int filedes,int cmd,...)

　　在Linux系统上，打开键盘上的LED灯：

　　ioctl(tty_fd,KDSETLED,LED_NUM|LED_CAP|LED_SCR)

11.time工具对程序运行时间测算

　　[root@localhost helloworld]# TIMEFORMAT="" time ./helloworld
　　Waiting for thread to finish...
　　thread_function is running. Argument was Hello World
　　Thread joined, it returned Thank you for your CPU time!
　　Message is now Bye!
　　0.00user 0.00system 0:03.00elapsed 0%CPU (0avgtext+0avgdata 2640maxresident)k
　　0inputs+0outputs (0major+203minor)pagefaults 0swaps

12.procfs

　　linux中一种特殊的文件系统，通常以/proc目录形式呈现

13.mmap函数

　　作用：建立一段可以被两个或更多个程序读写的内存。

　　配套的：mmap() msync() munmap()

14.文件锁定

　　linux提供了多种特性实现文件锁定，其中最简单的方法就是以原子操作的方式创建锁文件

　　创建锁文件，可以使用open系统调用，并带上O_CREATE和O_EXCL标志

　　O_EXCL标志作用：1）防止两个程序同时创建同一个文件 2）如果文件存在，open调用返回失败

 1 #include <unistd.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <fcntl.h>
 5 #include <errno.h>
 6 
 7 const char *lockfile = "/home/gqx0001100627/study/lock/LCK.test";
 8 
 9 int main()
10 {
11     int fd;
12     int tries = 10;
13     
14     while(tries--){
15         fd = open(lockfile,O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,0444);
16         if(-1 == fd){
17             printf("%d - Lock already present\n",getpid());
18             sleep(3);
19         }
20         else{
21             printf("%d - I have exclusive access \n",getpid());
22             sleep(1);
23             (void)close(fd);
24             (void)unlink(lockfile);
25             
26             sleep(2);
27         }
28     }
29     
30     exit(EXIT_SUCCESS);
31 }

 15.区域锁定

　　锁定文件的区域，文件中的某个特定部分被锁定了，但其他程序可以访问这个文件中的其他部分。也叫文件段锁定或文件区域锁定。

　　linux有两种方法来实现这个功能：使用fcntl系统调用和使用lockf系统调用。fcntl比较常用。

　　#include <fcntl.h>

　　int fcntl(int fildes,int command,...)

　　command有三个可用于文件锁定的命令项：

　　F_GETLK

　　F_SETLK

　　F_SETLKW

　　当使用这些命令时，fcntl的第三个参数是指向flock结构的指针

　　int fcntl(int fildes,int command,struct flock* flock_structure)

16.文件中的每个字节在任一时刻只能拥有一种类型的锁：共享锁、独占锁或解锁

17.锁定状态下的读写操作

　　当对文件区域加锁之后，你必须使用底层的read和write调用来访问文件中的数据，而不要使用更高级的fread和fwrite调用，这是因为fread和fwrite会对读写的数据进行缓存，所以执行一次fread调用来读取文件中的头100个字节可能会读取超过100字节的数据，并将多余的数据在函数库中进行缓存。如果程序再次使用fread来读取下100个字节的数据，他实际上将读取已缓存在函数库中的数据。

18.常用调试技巧

　　/*定义一个全局变量 debug */

　　if(debug){

　　　　sprintf(msg,...);

　　　　write_debug(msg)

　　}

　　#if DEBUG

　　　　printf(" something ");

　　#endif

19.

　　__LINE__    行号

　　__FILE__    文件名

　　__DATE__   mm dd yyyy

　　__TIME__   hh mm ss

20. -g选项

　　-g 标志是对程序进行调试性编译试常用的一个选项

21.调试信息的加入将使可执行程序的长度成倍增加。尽管可执行程序的容量可能增加了（占用了更多的磁盘空间），但程序运行时所需要的内存数量还是和原来一样

　　可以使用strip <file> 将可执行文件中的调试信息删除而不需要重新编译程序

22. gdb

　　run

　　backtrace(简写bt) 或 where ：栈跟踪

　　print ：打印变量值

　　　　print array[0]@5 ：打印出一组连续的数据项，本例就是 打印出array数组中5个数据元素

　　　　dispay array[0]@5 ：每次程序停在断点位置时，自动显示数组的内容 

　　list ：列出程序源代码

　　break ：设置断点

　　commands：作用是指定在程序到达断点位置时需要执行的调试器命令.

　　disable break 1：禁用断点

　　disable display 1 

 

　　用调试器打补丁：  set variable n=n+1

　　例：commands 2       2是断点号

　　　　>set variable n=n+1

　　　    >cont

　　　　>end

　　gdb可以用来调试已经崩溃的程序，程序运行失败时，linux系统通常会产生一个核心转储(core dump)，并将它保存在core文件中。core文件是一个内存镜像文件，它包含运行失败的那个时刻的全局变量取值，可以通过gdb找出程序发生崩溃的位置。

at 1808  进程号
thread apply all bt 查看所有线程的堆栈内容
Thread num 查看某线程的堆栈内容
f num 进入函数调用栈的某一层
p 变量名  查看变量的值

b 设置断点（b 函数名/b 文件名:行号）
d b 删除断点
c 继续运行
p                           打印
s(step)                    单步跟踪（进入函数）
n(next)                    单步跟踪（不进入函数）
finish                     运行程序直到函数完成返回
u(until)                   运行程序直到退出循环
bt                          查看调用栈
thread                      进入线程
f                           进入函数调用栈某一层
info                        显示相应信息,如info b就是显示断点信息，info local就是显示函数中局部变量的值
quit                        退出

23.内存调试工具

　　electricfence,当发现内存被破坏时就停止程序运行

　　valgrind 可以检测出数组访问错误和内存泄露

　　

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