嵌入式Linux（第二天学习一）——编写Linux应用程序和了解其原理

Linux下的GCC编译器

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件）是由GNU开发的编程语言译器。GNU编译器套件包括C、C++、 Objective-C、 Fortran、Java、Ada和Go语言前端，也包括了这些语言的库（如libstdc++，libgcj等。） [1]
GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写的一款编译器。GNU系统是彻底的自由软件。此处，“自由”的含义是它尊重用户的自由——百度百科

用法就像Linux下的一般应用程序一样，安装后直接gcc <参数> <文件>

常见参数详见

https://www.runoob.com/w3cnote/gcc-parameter-detail.html

gcc 与 g++ 分别是 gnu 的 c & c++ 编译器 gcc/g++ 在执行编译工作的时候，总共需要4步：

1、预处理,生成 .i 的文件[预处理器cpp]
2、将预处理后的文件转换成汇编语言, 生成文件 .s [编译器egcs]
3、有汇编变为目标代码(机器代码)生成 .o 的文件[汇编器as]
4、连接目标代码, 生成可执行程序 [链接器ld]

第一个应用程序HelloWorld

Vim一个.c
vimHello
在这里插入图片描述
编译

会产生一个a.out

Hello World！

我用gcc -o尝试了一下，需要两个文件，第一个是输出，第二个是源文件

程序执行过程

在这里插入图片描述
exec：参考(https://blog.csdn.net/qq_31186123/article/details/82190776)
brk：创建程序数据段
mmap:打开共享库文件并读入内存
write:输出，它是共享库里的一个函数

具体操作可用strace看具体进程
在这里插入图片描述
输出

execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 62 vars */]) = 0
brk(NULL)                               = 0x148d000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {
    
    st_mode=S_IFREG|0644, st_size=108826, ...}) = 0
mmap(NULL, 108826, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f59a3c0e000
close(3)                                = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0P\t\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {
    
    st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1868984, ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f59a3c0d000
mmap(NULL, 3971488, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f59a363a000
mprotect(0x7f59a37fa000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f59a39fa000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1c0000) = 0x7f59a39fa000
mmap(0x7f59a3a00000, 14752, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f59a3a00000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f59a3c0c000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f59a3c0b000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f59a3c0c700) = 0
mprotect(0x7f59a39fa000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x600000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x7f59a3c29000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f59a3c0e000, 108826)          = 0
fstat(1, {
    
    st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 2), ...}) = 0
brk(NULL)                               = 0x148d000
brk(0x14ae000)                          = 0x14ae000
write(1, "Hello World!\n", 13Hello World!
)          = 13
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

大概看看，和流程图差不多。

编译的全过程

之前我们gcc helloworld 会出一个a.out这其实包含两个过程，编译和连接。学过计算机组成原理大概也知道编译分为5个过程：词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。

gcc -c helloworld.c

生成.o文件
-c
只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件
.o文件不能直接运行，需要经过连接生成才能被操作系统识别运行。

。。。之后的连接代码实在太多了，我就直接截图书上的了。。。
在这里插入图片描述
我的天…我不相信…真的这么麻烦么…要敲这么多代码连接…还好有个一劳永逸的办法Makefile，用过Git的应该总会用到make建别人的程序。

MakeFile管理工程

应用 haoel大佬文章…我就简单看了一下（一）等有空在继续看，先往下学嵌入式Linux。

https://blog.csdn.net/haoel/article/details/2886

服了…emmmm书上的Makefile这么写的

hello : helloworld.c
        gcc -o hello helloworld.c
clean :
        rm -fr hello *.o *.core

make一下后，会多出个hello
在这里插入图片描述
make clean就会删掉hello