20191323王予涵第一、二章学习笔记

20191323王予涵第一、二章学习笔记

一、知识点总结与收获

• 第一章 引言

  本书目标：

  1. 强化学生的编程背景知识，为学生提供高级编程所需的背景知识和技能
  2. 动态数据结构应用，扩展分区会在磁盘中形成一个“链表”
  3. 进程概念和进程管理
  4. 并发编程
  5. 定时器和计时功能
  6. 信号、信号处理和进程间通信
  7. 文件系统
  8. TCP/IP网络编程

  关于Linux：

  1. Debian Linux
  2. Ubuntu Linux
  3. Linux Mint
  4. 基于RPM的Linux
  5. Slackware Linux

  虚拟机的种类：

  1. VirtualBox（之前使用过，但因为性能原因放弃使用）
  2. VMware Workstation（现在使用，性能相较于VirtualBox更好）

  注：sudo apt-get install emacs安装emacs编辑软件，在第二章的GDB调试将会用到

  Unix/Linux文件系统组织：

  Unix/Linux系统采用树形组织结构，在Linux中文件系统树中的每一个节点都是由文件组成的，包括目录、叶节点。用tree命令可以打印文件树，方便查看整体结构储存

同时文件类型还可以细分为：

1. 目录文件

2. 非目录文件

   特殊文件

   常规文件

3. 符号链接文件（类似与快捷方式）

文件路径名：

1. 以“/"开头的为绝对路径名
2. 反之为当前工作目录的相对路径名

注：pwd命令可以打印cwd的绝对路径名，有助于快速定位。

Unix/Linux命令：

常用命令：

• touch filename:新建文件或修改文件时间戳
• ls [dirname]:列出cwd或指定目录内容（可以与tree配合使用）
• cat filename:显示文件内容（若显示为乱码则可以用od命令查看进制文件）
• mkdir [dirname]:创建目录
• history:查看历史命令

........

用户账户管理：

添加新用户：

• sudo adduer username

确保用户可以发出sudo：

• 用户名必须保存在/etc/sudoers文件中
• sudoers文件中必须包含 username ALL(ALL) ALL

切换至根用户（书中不方便透露的内容）:

• sudo su

密码管理：

passwd username:修改用户密码

网上查找到关于passwd命令的参数：

-k ##keep-tokens keep non-expired authentication tokens 注：保留即将过期的用户在期满后能仍能使用；
-d ##delete delete the password for the named account (root only) 注：删除用户密码，仅能以root权限操作；
-l ##lock lock the named account (root only) 注：锁住用户无权更改其密码，仅能通过root权限操作；
-u ##unlock unlock the named account (root only) 注：解除锁定；
-f ##force force operation 注：强制操作；仅root权限才能操作；
-x ##maximum=DAYS maximum password lifetime (root only) 注：两次密码修正的最大天数，后面接数字；仅能root权限操作；
-n ##minimum=DAYS minimum password lifetime (root only) 注：两次密码修改的最小天数，后面接数字，仅能root权限操作；
-w ##warning=DAYS 注：在距多少天提醒用户修改密码；仅能root权限操作；
-i ##inactive=DAYS 注：在密码过期后多少天，用户被禁掉，仅能以root操作；
-S ##status report password status on the named account (root only) 注：查询用户的密码状态，仅能root用户操作；

---

第二章 编程背景

Linux中的文本编辑器：

VIM:

Linux中标准内置编辑器（目前正在学习），其分为三种模式分别是：

• 命令模式：用于输入命令
• 插入模式：用于输入和编辑文本
• 末行模式：用于保存文件并退出

gedit：

GNOME桌面环境默认的文件编辑器

emacs：

书中推荐的编辑器，在书中的c代码、makefile、GDB都会涉及到。

• 使用sudo apt-get emacs命令即可安装
• 使用emacs filename即可编辑相应文件

程序开发：

C语言中需要注意的两种变量:

• 静态全局变量：仅对定义他们的文件可见
• 非静态全局变量：对同一程序的所有变量可见

在编程中需要注意这两种变量的使用，若其他文件使用非静态全局变量，则要在文件中添加extern外部变量声明。

GCC编译C语言的运行过程：

• 预处理：gcc -E xx.c -o xx.i

• 编译:gcc -s xx.i xx.s

• 汇编:gcc -c xx.s xx.o

• 链接：

  静态链接：gcc -static xx.c -L[dirname] -l[libname]

  动态链接: gcc xx.c -L[dirname] -l[libname]

汇编部分：

与上学期所学的先修课程计算机组成原理相同，一个a.out文件是由：

1. 文件头
2. 代码段
3. 数据段

组成，其中根据上学期对汇编的掌握，第2、3的位置可以对调，我一般喜欢将数据段作为第二项。

同时书中所采用的汇编语言为CISC,而我们所学的MIPS汇编则为RISC，二者在语法和所具有的指令有一些差别，如对压栈操作CISC采用subl、pushl指令，而RISC则采用add、sw指令。

C语言中函数的调用：

在C程序中函数的调用主要是执行映像上栈的变化，即保存现场，恢复现场。

Code	Data	Heap	Stack

和MIPS结构相同，CISC同样也有四种寄存器来处理过程调用（没有将参数寄存器算入其中）：

• PC

• SP

• FP

• AX

但是与CISC不同的是，MIPS进行过程调用时会将当前PC存储到$ra寄存中，若涉及到递归的话则作为现场存储到栈中，而不是一开始就将PC作为现场一起存储。我觉得MIPS在对叶过程的调用效率可能相对于CISC较高。

makefile:

makefile文件是在linux系统下设计大型项目所必须的文件，makefile可以使整个工程编译自动化，极大提升开发效率。

makefile文件格式如下：

目标项	依赖项列表
target：	file1 file2 file3...fileN
	规则
	command1
	........

一些自动变量：

• $@:当前目标名
• $<：第一个依赖名
• $^：所有依赖名
• $*：不包含扩展名的当前依赖名
• $?：比当前目标更新的依赖项列表

书中对于makefile的讲解不是很完全，在看书的过程中对实例中的一些语法不太了解，目前只会编写一些简单语法的makefile文件，还需深入学习。

GDB调试工具

emacs中gdb常用命令：

• r:run
• c:continue
• n:next
• p:print
• clear:clear line | clear name
• b：set break point

数据结构：

• 链表操作
• 队列操作
• 树

三、问题与解决思路

在使用apt-get安装软件的过程中我遇到了有一些软件缺少相应依赖项的问题，这些依赖项往往提示缺少很多依赖项，所以我就想是否可以批量解决缺少依赖项下载的问题。经过在网上的搜寻我发现可以通过aptitude来对依赖项进行批量下载，而且aptitude可以在删除一个包时，会同时删除本身所依赖的包。这样可以使系统更为干净。

aptitude install pkgname//安装包
aptitude remove pkgname//删除包

四、实践基于emacs的GDB调试

makefile代码：

t: t.c
	gcc -g -o $@ $<

c代码：

#include <stdio.h>
int add();
int main(void){
  int a,b;
  a =10;
  b = 20;
  int c;
  c = add(a,b);
  printf("%d",c);
  return 0;
}

int add(int a, int b)
{
  return a + b;
}

开始调试

1. 启动gdb调试并设置断点
   

2、单步模式执行

3、对变量单独设值

4、打印未执行到变量的值

5、简单调试完成