《Unix/Linux系统编程》第1,2章学习笔记 20201209戴骏

一.知识点归纳

第一章引言

1.本书目标

编程背景知识
- 详细介绍了程序开发步骤，包括汇报器、编译器、链接器等。
动态数据结构的应用
- 字符串标记化、搜索树节点、插入和删除树节点等。
进程概念和进程管理
- fork()、exit()、wait()等
并发编程
- Pthreads 编程、线程连接、互斥量等
定时器和定时功能
- 功能原理与编程项目
信号、信号处理和进程间通信
- 进程中通信机制，任务间交换信息
文件系统
- 存储设备、Unix\Linux内核中的文件系统支持、文件操作的系统调用、库I/O函数等。
TCP/IP和网络编程
- TCP\IP协议、套接字API、UDP和TCP套接字编程，以及网络计算中的服务器-客户机模型。

2.Unix

Unix(Thompson 和Ritchie 1974，1978)是一种通用操作系统。该系统诞生于20世70年代早期，由肯·汤普森(KenThompson)和丹尼斯·里奇(DennisRitchie)采用贝尔实验室的PDP-11 微型计算机开发。1975 年，贝尔实验室向公众发布了 Unix，称为V6 Unixo该Unix系统的最初使用者以各大高校和非营利性机构为主。这一早期版本，连同有关C编程语言的经典著作(Kernighan 和Ritchie1988)，在操作系统领域掀起了 Unix革命，其影响一直持续至今。
AT&T Unix
Berkeley Unix
HP Unix
IBM Unix
Sun Unix

3.Linux

Linux(Linux2017)是一个类Unix系统。它最初是林纳斯·托瓦兹(Linus Torvalds)
在1991年为基于Intelx86的个人计算机开发的一个实验性内核。后来，世界各地的人都开
始加人Linux的研发队伍。Linux的一个重要里程碑发生在20世纪90年代末，当时，它与 GNU(Stallman2017)相结合，纳入了许多GNU软件，如GCC编译器、GNUemacs编辑器和bash等，极大地促进了Linux的进一步发展。不久之后，Linux实现了访问互联网的 TCP/IP协议族，并移植了支持 GUI的X11(X-window)，成为一个完整的操作系统。
Linux 包含其他Unix系统的许多特性。在某种意义上，它是由各种最为流行的 Unix系统组合而成。在很大程度上，Linux是兼容 POSIX标准的。Linux已被移植到许多硬件体系结构中，如摩托罗拉、SPARC和ARM 等。主要的Linux平台仍然是基于Intel x86 的个人计算机，包括广泛可用的台式机和笔记本电脑。此外，Linux可免费使用，且易于安装，因此，颇受计算机科学专业的学生欢迎。
Debian Linux
Ubuntu Linux
Linux Mint
基于RPM的Linux
Slackware Linux

4.Unix/Linux命令

Unix/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tar文件。
tar -zxvf file.tgz .：从.tgz文件中解压文件。
man：显示在线手册页。
zip file.zip filenames：将文件压缩为.zip文件。
unzip file.zip：解压.zip文件。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tar文件。
tar -zxvf file.tgz .：从.tgz文件中解压文件。
man：显示在线手册页。
zip file.zip filenames：将文件压缩为.zip文件。
unzip file.zip：解压.zip文件。

第二章编程背景

1. 文本编辑器

vim
- 命令模式：用于输入命令
  - h：将光标向左移动一个字符
  - l：将光标向右移动一个字符
  - j：将光标向下移动一行
  - k：将光标向上移动一行
- 插入模式：用于输入和编辑文本
  - i：插入文本
  - a：追加文本
- 末行模式：用于保存文件并退出
  - :w：写入（保存）文件
  - :q：退出vim
  - :wq：保存并退出
  - :q!：不保存更改，强制退出
WYSIWYG
- 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：保存已编辑文本等
gedit
emacs

2.程序开发

创建源文件
用gcc把源文件转换成二进制可执行文件
静态与动态链接库
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
a.out文件
- 文件头
  - tsize、dsize、bsize、total_size
- 代码段
- 数据段
- 符号表
程序执行过程
- 读取a.out文件头，以确定所需的总内存大小。
- sh从总大小中分配一个内存区给执行映像。
- sh放弃放弃旧映像，开始执行新映像。
- 执行从crt0.o开始，调用main（）。
程序终止
- 正常终止
- 异常终止

3.C语言程序与汇编代码的链接

用汇编代码编程
- 将C代码编译成汇编代码
- 汇编代码说明
用汇编语言实现函数
从汇编中调用C函数

4.链接库

动态链接库
静态链接库

5.makefile

make工具是一个程序，它按照顺序读取makefile，以自动有选择的执行编译链接。
- 一个make文件由一系列目标项、依赖项和规则组成
  
  目标项依赖项列表
  
  target： file1 file2 ... fileN
  
  规则
  
  < tab > command1
  
  < tab > command2
  
  < tab > other command
当make程序读取makefile时，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