第一、二章读书笔记

2024-02-18 21:22:52

第一、二章读书笔记

第一章 引言

1.系统编程的作用

  • 使学生有效利用系统资源开发应用软件
  • 为学生打下专业基础

2.本书目标

  • 强化学生的编程背景知识
  • 了解动态数据结构的应用
  • 领会进程概念和进程管理
  • 学会并发编程
  • 学会使用定时器和定时功能
  • 了解信号、信号处理和进程间通信
  • 学会文件系统相关操作
  • 了解TCP/IP和网络编程

3.关于UNIX

  • Unix是一种通用操作系统，许多公司都开发过Unix操作系统，大多数Unix操作系统都是专有的，并且与特定的硬件平台相关联。

4.关于LINUX

  • Linux是一个类Unix系统，包含Unix系统的很多特性，可免费使用，易于安装。
  • 利用VirtualBox或VMware可在Windows主机中安装和运行Linux

5.使用LINUX

  • Linux启动程序：GRUB和LILO，或HD启动程序（Wang 2015）
  • Linux以单用户模式启动
  • 登录进程：三个文件流stdin（用于输入）、stdout（用于输出）、stderr（用于错误输出），之后等待用户登录
    -命令执行：cd（更改目录）、exit（退出）、logout（注销）等

6.使用Ubuntu LINUX

  1. 使用Cutrl+ALT+T可打开终端
  2. 要运行任何特权命令，用户必须输入sudo command
  3. 在当前目录下运行程序每次必需输入./a.out，方便起见在用户的主目录中创建一个包含 PATH=$PATH:./ 的.bashrc文件
  4. 在64位Linux下，使用 gcc -m32 t.c # compile t.c into 32-bit code 生成32位代码。
  5. Unix/Linux文件系统采用树形组织结构
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  6. 文件类型：

  • 目录文件：一个目录可能包含其他的目录和（非目录）文件。

  • 非目录文件：

    • 常规文件：包含普通文本或包含可执行的二进制代码。
    • 特殊文件：特殊文件时/dev目录中的条目。

  • 符号链接文件：属于常规文件，其内容为其他文件的路径名。

  1. Linux命令：
  • ls：ls dirname：列出CWD或目录的内容
  • cd dirname：更改目录
  • pwd：打印CWD的绝对路径名
  • touch filename：更改文件名时间戳（如果文件不存在，则创建文件）
  • cat filename：显示文件内容
  • cp src dest：复制文件
  • mv src dest：移动或重命名文件。
  • mkdir dirname：创建目录
  • rmdir dirname：移除（空）目录
  • rm filename：移除或删除文件
  • ln oldfile newfile：在文件之间创建链接
  • find：搜索文件
  • grep：搜索文件中包含模式的行
  • ssh：登录到远程主机
  • gzip filename：将文件压缩为.gz文件。
  • gunzip file.gz：解压.gz文件
  • tar -zcvf file.tgz .：从当前目录创建压缩tar文件
    ...
  1. Linux手册页：
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  2. 利用 sudo adduer username 添加新用户

第二章 编程背景

1.Linux中的文本编辑器

  • vim

    • 移动光标的命令键：h 左移一个字符 l：右移一个字符
      j：下移一个字符 k：上移一个字符
    • 插入模式：i：插入文本 a：追加文本 esc：退出
    • :w：写入（保存）文件。
    • :q：退出vim。
    • :wq：保存并退出。

  • VIAIWYG编辑器

    • Ctrl+c:中止或退出
    • Ctrl+k:删除行到缓冲区
    • Ctrl+Y:从缓冲区内容中复制或粘贴
    • Ctrl+S:保存已编辑文本

  • getdit

  • emacs
    ...

2.程序开发

  1. 程序开发步骤
    1. 创建源文件
    2. 用gcc把源文件转换成二进制可执行文件
    3. 链接
  2. 静态与动态链接
  • 创建二进制可执行文件的方式有两种：静态链接和动态链接分别使用静态库和共享库。动态链接所用的库称为动态链接库（DLL),在Linux中称为共享库（.so文件）
  1. 可执行文件格式
  • 二进制可执行平面文件
  • a.out可执行文件
  • ELF可执行文件
  1. a.out文件内容：文件头，代码段，数据段，符号表。
  2. 程序执行过程
    1. 读取a.out文件头，以确定所需的总内存大小，包含栈空间大小
    2. sh从总大小中分配一个内存区给执行映像
    3. sh放弃旧映像，开始执行新映像
    4. 执行从crt0.o开始，调用main（）
  3. 程序终止

3.C语言中的函数调用

  • PC（IP）：指向CPU要执行的下一条指令
  • SP（SP）：指向栈顶
  • FP（BP）：指向当前激活函数的栈帧
    -long jump：返回到调用序列中较早的某个函数

4.C语言中与汇编代码的链接

  1. 将c语言编译成汇编代码
  2. 用汇编语言实现函数
  3. 从汇编中调用C语言

5.链接库

在Linux中，有两种链接库：用于静态链接库和动态链接库。

  • 静态链接库的创建
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  • 动态链接库的创建
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6.makefile

  • make程序按照顺序读取makefile，它通过比较依赖项列表中源文件的时间戳来确定要构建哪些目标项。Makefile支持变量和后缀规则。

7.GDB调试工具

  • 使用步骤：
    1. 创建makefile：
      t: t.c
      gcc -g -o t t.c
      使用RMACS编辑c语言源文件。
    2. 编译源代码:打开菜单，选择编译或
      gccc -g -o t t.c
    3. 启动GDB
    4. 多窗口GDB：菜单中选择Gud-GDB-MI-Display Other Windows

8.C语言结构体、指针和链表操作

  • 定义c语言结构体时，每一个字段都必须具有一个编译器已知的类型
  • Unix文件系统的逻辑结构体是一个普通树，Linux文件系统也相同

9.Linux中的树

  • mkdir 路径名：为给定的路径名创建一个新目录
  • rmdir 路径名：如果目录为空，则删除该目录
  • pwd：打印当前工作目录的（绝对）路径名
  • creat 路径名：创建一个FILE结点
  • rm 路径名：删除FILE结点
  • save 文件名：将当前文件系统树保存为文件
  • reload 文件名：从一个文件构造一个文件系统树
  • menu:显示有效命令菜单
  • quit：保存文件系统树，然后终止程序
    ...
    总结体会

一二章的内容大多都是一些介绍Linux虚拟机的安装和基础用法，以及与之前所学过的c语言相关知识的对接，在阅读前两章的内容后，我对于Linux系统也有了一些初步的认识，并且在虚拟机上进行了一些尝试，感觉收获了很多知识。

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