从实践中学LinuxC
《从实践中学嵌入式Linux C编程》是一本专注于教授嵌入式系统中的Linux C语言编程的书籍,由华清远见嵌入式学院编写,本书详细介绍了开发工具和Linux C语言基础、嵌入式Linux C语言高级编程、内核常见数据结构的解析与应用、嵌入式Linux编程基础、文件I/O操作相关的C语言应用及网络通信相关的C语言应用等内容。
1、Linux C语言开发工具:包括编辑器vi、编译器GCC、调试器GDB、make工程管理器和Eclipse集成开发环境等的使用。
2、Linux C语言基础:涵盖ANSI C与GNU C、基本数据类型、变量与常量、运算符与表达式、程序结构和控制语句、数组、结构体和指针、函数以及_attribute_机制介绍等。
3、嵌入式Linux C语言高级用法:包括预处理、内存分配、程序的可移植性考虑以及C和汇编的接口等。
4、嵌入式Linux内核常用数据结构:如链表、树、二叉树、平衡树和哈希表等。
5、嵌入式Linux文件操作:涉及Linux文件系统、Linux下的I/O操作、对文件和目录的操作以及串口应用开发等。
6、嵌入式Linux进程和线程编程:包括Linux进程、进程控制相关API、ARM Linux进程间通信、线程相关API以及守护进程等。
7、网络通信相关的C语言应用:介绍TCP/IP协议、套接字的基本知识及相关API的应用。
1、Linux C语言开发工具:
编辑器vi:介绍了vi的基本模式(命令模式、插入模式和末行模式)、基本操作(移动光标、删除文本、复制和粘贴文本等)以及使用实例分析。
编译器GCC:了GCC的功能和特点,分析了GCC的编译流程,并提供了警告提示、库函数使用和代码优化的方法。
调试器GDB:通过实例讲解了GDB的基本使用方法,包括设置断点、查看数据、控制程序执行流程等。
make工程管理器:解释了Makefile的基本结构、变量、规则和使用,以及如何编写高效的Makefile。
Eclipse集成开发环境:介绍了Eclipse的特点和安装方法,并展示了如何在Eclipse中进行嵌入式Linux C项目的开发。
2、Linux C语言基础:
ANSI C与GNU C:比较了两种标准的差异,并强调了在嵌入式系统中使用GNU C的重要性。
基本数据类型:详细列出了整型、实型、字符型和枚举型家族的数据类型及其范围和特点。
变量与常量:讲解了变量的定义、初始化和作用域,以及常量的分类和定义方法。
运算符与表达式:涵盖了算术运算符、赋值运算符、逗号运算符、位运算符、关系运算符和逻辑运算符等,并通过实例说明了它们的用法。
程序结构和控制语句:介绍了C语言的程序结构(顺序结构、选择结构和循环结构)和控制语句(if语句、switch语句、for循环、while循环和do while循环)。
数组、结构体和指针:讲解了数组的声明和初始化方法,结构体的定义和访问方式,以及指针的概念和使用方法。
函数:详细说明了函数的定义、声明、参数传递和返回值等概念,并通过实例演示了函数的调用过程。
_attribute_机制介绍:介绍了GCC中的一些特定属性,如__attribute__((unused))用于标记未使用的变量,以减少编译警告。
系统调用和应用程序编程接口:简要介绍了系统调用的概念和常见的系统调用接口,如open()、read()、write()和close()等。
3、嵌入式Linux C语言高级用法:
预处理:讲解了预定义指令(#define)、文件包含指令(#include)和条件编译指令(#ifdef等)的使用。
内存分配:讨论了堆和栈的区别,以及如何在C语言中进行动态内存分配和管理。
程序的可移植性考虑:探讨了在不同平台上编写可移植代码时需要注意的问题,如字节序和数据对齐等。
C和汇编的接口:介绍了如何在C语言中嵌入汇编代码,以提高程序的执行效率或实现特定功能。
4、嵌入式Linux内核常用数据结构:
链表:详细讲解了单向链表、双向链表和循环链表的定义、插入、删除和遍历操作,并提供了ARM Linux中的链表使用实例。
树、二叉树、平衡树:介绍了树的基本概念,重点讲解了二叉树的特性和操作,以及AVL树等平衡树的实现原理和应用。
哈希表:解释了哈希表的概念和构造方法,讨论了处理冲突的方法(如开放定址法和链地址法),并提供了ARM Linux中的哈希表使用实例。
5、嵌入式Linux文件操作:
Linux文件系统:介绍了虚拟文件系统(VFS)的概念和通用文件模型,以及Linux下的设备文件类型。
Linux下的I/O操作:讲解了不带缓存的文件I/O操作(如open()、read()、write()和close())和标准I/O(如printf()和scanf())。
对文件和目录的操作:介绍了文件类型、访问权限、获取文件属性、修改访问权限、创建目录、创建链接文件、删除文件和重命名文件等操作的命令和函数。
串口应用开发:了串口通信的基本概念,并详细讲解了串口设置(如波特率、数据位、停止位和校验位等)和使用串口进行数据传输的方法。
6、嵌入式Linux进程和线程编程:
Linux进程:介绍了进程描述符(PID)、任务结构(task_struct)和进程调度的基本概念。
Linux进程控制相关API:讲解了创建进程(fork())、执行程序(exec())和等待进程结束(wait())等系统调用的使用方法。
ARM Linux进程间通信:讨论了管道通信、信号通信、共享内存和消息队列等进程间通信机制的原理和实现方法。
ARM Linux线程相关API:介绍了POSIX线程库(pthread)的基本功能和使用方法,包括创建线程(pthread_create())、线程同步(如互斥锁和条件变量)和线程取消(pthread_cancel())等操作。
Linux守护进程:解释了守护进程的概念和特点,并提供了编写守护进程的规则和实例代码。
7、网络通信相关的C语言应用:
TCP/IP协议简介:了TCP/IP协议族的分层模型(链路层、网络层、传输层和应用层),并介绍了各层的核心协议(如IP协议、TCP协议和UDP协议)。
套接字的基本知识:讲解了套接字的类型(流式套接字和数据报套接字)、地址结构(如struct sockaddr)和字节序转换函数(如htonl()和ntohl())。
套接字相关的API及应用:详细介绍了socket()、bind()、listen()、accept()、connect()、send()、recv()等套接字函数的使用方法,并通过实例演示了简单的客户端-服务器模型的实现。
套接字高级编程:讨论了多路复用I/O(如select()函数)、超时处理和非阻塞模式等高级特性,以提高网络通信的效率和可靠性。
《从实践中学嵌入式Linux C编程》一书通过丰富的实例和详细的讲解,帮助读者深入理解嵌入式Linux C语言编程的各个方面,无论是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中获得宝贵的知识和经验,为了进一步提高学习效果,建议读者在学习过程中多动手实践书中的例子,并尝试将其应用于实际项目中,还可以结合其他相关书籍和在线资源,拓宽知识面并加深理解。