嵌入式学习之linux系统编程----1 了解linux编程并且在ubuntu以及ARM上运行测试程序

1、何为linux系统编程？
linux系统编程也称为linux下的高级编程，它介于应用层与驱动层之间。
一般来说分为三个层面，分别是：应用层（写一个qt程序或者c程序就属于是应用层面）、驱动层（比如写一个蜂鸣器、led等）以及硬件层（与开发板相关的）。
2、linux系统编程基本程序框架
先从最简单的程序开始说起（helloworld.c）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void)
{printf("hello world! \n");return 0;
}

根据在嵌入式入门学习中学习到的samba的应用，将该测试程序放置在此电脑的网络位置“ubuntu_samba”处，在ubuntu界面使用gcc编译器编译该测试程序，相关操作如下：

topeet@ubuntu:~$ cd /home/
topeet@ubuntu:/home$ ls
linuxsystemcode  minilinux  samba  topeet  vmware-tools-distrib
topeet@ubuntu:/home$ cd samba/
topeet@ubuntu:/home/samba$ ls
test  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba$ sudo mkdir linux+c_test
[sudo] topeet 的密码：
topeet@ubuntu:/home/samba$ ls
linux+c_test  test  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba$ cd linux+c_test/
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ gcc test.c
/usr/bin/ld：无法打开输出文件 a.out：权限不够
collect2: ld returned 1 exit status
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ sudo gcc test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
a.out  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./a.out
hello world!

在该测试程序下，里面的main函数是没有写参数的，直接写的是void，但是在学习linux系统编程时，main函数大多数情况下是带参数的，因为要配合命令行来使用，要通过命令行来给程序传参数，main函数的两个参数习惯写为“argc”“argv”。
写入参数argc，并打印argc的值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char *argv[])
{printf("argc is %d\n",argc);return 0;
}

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
a.out  test1.c  test.c
collect2: ld returned 1 exit status
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ sudo gcc test1.c -o test1
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
a.out  test1  test1.c  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1
argc is 1

为什么ubuntu界面的打印值为1呢？“argc参数是指命令行中参数的个数”，因为文件名本身也算是一个参数，所以执行程序之后会打印1。
在执行test1后面再输入一个参数，则执行结果为2；再输入三个参数，则执行结果为4；

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1 2
argc is 2
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1 2 3 q
argc is 4

写入参数argv，并打印argv的值。“argv给出的是命令行中的参数”。注意：此处需要重新编译一下改写过的程序，否则执行结果仍然是未修改过的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char *argv[])
{printf("argc is %d\n",argc);printf("argv is %s\n",argv[0]);return 0;
}

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ sudo gcc test1.c -o test1
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
a.out  test1  test1.c  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1
argc is 1
argv is ./test1

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char *argv[])
{printf("argc is %d\n",argc);printf("argv is %s\n",argv[0]);printf("argv is %s\n",argv[1]);return 0;
}

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ sudo gcc test1.c -o test1
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1
argc is 1
argv is ./test1
argv is (null)
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1 1
argc is 2
argv is ./test1
argv is 1
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1 2
argc is 2
argv is ./test1
argv is 2
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test1 2 3
argc is 3
argv is ./test1
argv is 2

再引入一个新的问题，输入的参数最多可以是多少呢？原则上是没有上限的，使用for循环来写一下代码病在ubuntu上运行

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc,char *argv[])
{int i;printf("argc is %d\n",argc);for(i=0;i<argc;i++){printf("argv[%d] is %s\n",i,argv[i]);}return 0;
}

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ sudo gcc test2.c -o test2
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ls
a.out  test1  test1.c  test2  test2.c  test.c
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test2
argc is 1
argv[0] is ./test2
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ ./test2 0 1 2 3 4 5 6 7
argc is 9
argv[0] is ./test2
argv[1] is 0
argv[2] is 1
argv[3] is 2
argv[4] is 3
argv[5] is 4
argv[6] is 5
argv[7] is 6
argv[8] is 7

3、上述是在ubuntu上进行的linux系统编程，那如何在开发板上进行系统编程呢？
在ubuntu上使用的是gcc编译的，gcc编译出来的程序是x86的，可以使用file命令来查看一下文件类型

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ file a.out
a.out: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=326c9cc80a7889d122a117b45fcff632851faf5d, not stripped
topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ file test2
test2: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=56b1a99ef89a287ce64c53ed6082b95f419566fa, not stripped

要使用gcc编译器的话，只能在ubuntu上运行，如果想在开发板上运行，就需要用到交叉编译以及交叉编译器。切换到root用户，输入arm命令，按下tab键，查看交叉编译器，使用交叉编译器静态编译文件，命名为test22，此时再使用file命令查看文件类型，可看到类型为arm，说明test22文件可以在开发板上运行啦

topeet@ubuntu:/home/samba/linux+c_test$ cd ..
topeet@ubuntu:/home/samba$ arm
arm       arm2hpdl
topeet@ubuntu:/home/samba$ su root
密码：
root@ubuntu:/home/samba# arm
arm                               arm-none-linux-gnueabi-gcc        arm-none-linux-gnueabi-objdump
arm2hpdl                          arm-none-linux-gnueabi-gcc-4.4.1  arm-none-linux-gnueabi-ranlib
arm-none-linux-gnueabi-addr2line  arm-none-linux-gnueabi-gcov       arm-none-linux-gnueabi-readelf
arm-none-linux-gnueabi-ar         arm-none-linux-gnueabi-gdb        arm-none-linux-gnueabi-size
arm-none-linux-gnueabi-as         arm-none-linux-gnueabi-gdbtui     arm-none-linux-gnueabi-sprite
arm-none-linux-gnueabi-c++        arm-none-linux-gnueabi-gprof      arm-none-linux-gnueabi-strings
arm-none-linux-gnueabi-c++filt    arm-none-linux-gnueabi-ld         arm-none-linux-gnueabi-strip
arm-none-linux-gnueabi-cpp        arm-none-linux-gnueabi-nm
arm-none-linux-gnueabi-g++        arm-none-linux-gnueabi-objcopy
root@ubuntu:/home/samba# arm-none-linux-gnueabi-gcc test2.c -o test22 -static
arm-none-linux-gnueabi-gcc: test2.c: No such file or directory
arm-none-linux-gnueabi-gcc: no input files
root@ubuntu:/home/samba# ls
linux+c_test  test  test.c
root@ubuntu:/home/samba# cd linux+c_test/
root@ubuntu:/home/samba/linux+c_test# arm-none-linux-gnueabi-gcc test2.c -o test22 -static
root@ubuntu:/home/samba/linux+c_test# ls
a.out  test1  test1.c  test2  test22  test2.c  test.c
root@ubuntu:/home/samba/linux+c_test# file test22
test22: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 2.6.16, not stripped

将编译成的可在开发板执行的文件test22拷贝至U盘，启动开发板，插入U盘，加载U盘，如下图执行该文件，可都得到执行结果。

总结：
还是要说明一点，并不是说使用gcc编译器编译出来的程序就可以直接在开发板上运行，那个程序只能在x86上运行，而不能在arm开发板上面运行。要想在开发板上运行，需要将其转化为可执行文件，进行交叉编译！！！

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