CSDN学习小组–第三周

操作系统编译原理

gdb调试

gdb是一个由GNU开源组织发布的、UNIX/LINUX操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具，其中对于gdb的调试是所有在Linux操作系统下进行开发人员必备的知识
程序示例：

#只有添加 -g选项才能表示能够调试
g++ -g ./pointer1.cpp -o ./pointer1.out
gdb ./pointer1.out #指定pointer1.out为需要调试的程序
gbd l 表示显示源代码
gdb start表示开始调试
p a 表示查看 a 的值
n 表示下一步
s 表示进入函数查看
bt 查看函数栈
f 1 表示跳入栈1
q 退出调试

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内存结构图

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一般我们将内存分为：堆区、栈区、全局区、代码区、常量区，各个区域存放的内容：

栈区：在程序中所创建的局部变量、参数、数组、指针等，当程序执行完后，将释放所占用的该块内存。

堆区：该片区域中存放着我们手工申请的内容，如：Malloc、new所创建。

全局区：全局变量、静态变量，在我们程序执行完之后将自动释放所占用的内存。

代码区：存放着函数体的二进制代码。

常量区：包含着整形常量、字符串常量，该区域内容不能被修改。

makeFile编写

一个大型工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，能够清晰的指定，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。

MakeFile文件

Makefile文件中描述了整个工程所有文件的编译顺序、编译规则。Makefile 有自己的书写格式、关键字、函数。像C 语言有自己的格式、关键字和函数一样。而且在Makefile 中可以使用系统shell所提供的任何命令来完成想要的工作，它已经成为一种工程的编译方法。
其主要结构为：
目标文件: 依赖项
命令
举例：

#设置编译器名称
CC=g++
#设置目标文件依赖
OBJ=dau.o son.o PV.o father.o main.o

father=father.cpp
dau=dau.cpp
son=son.cpp
main=main.cpp

PV=PV.cpp

#目标项：依赖项
father.o:$(father) 
	#编译命令
	$(CC) -c $(father) -o father.o 

dau.o:$(dau) 
	$(CC) -c $(dau) -o dau.o

son.o:$(son)
	$(CC) -c $(son) -o son.o

main.o:$(main) 
	$(CC) -c $(main) -o main.o

PV.o:$(PV)
	$(CC) -c $(PV) -o PV.o

main:$(OBJ)
	$(CC) -o main $(OBJ)

clear:
	rm *.o

运行makefile文件，则会生成main.o可执行文件

C语言编程

C语言程序main函数是C程序的入口函数，即程序的执行是从main函数开始，对其他函数的调动也是直接或间接地在main函数中被调用。

main函数

main函数的返回值用于说明程序的退出状态。如果返回0，则代表程序正常退出。返回其它数字的含义则由系统决定。通常，返回非零代表程序异常退出。
其中main函数里面有三个参数：

_argc
_argv
_get_initial_narrow_environment（维护环境变量）

但其中常用的是argc和arg参数：
_argc 是个整型变量，表示命令行参数的个数（含第一个参数）
_argv是个字符指针的数组，每个原元素都是一个字符指针，指向一个字符串。这些字符串就是命令行中的每一个参数（字符串）

管道

管道是Linux中很重要的一种通信方式,是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入，从本质上说，管道也是一种文件，但它又和一般的文件有所不同。从一个进程连接数据到另一个进程时，使用管道（pipe），通常是把一个进程的输出通过管道连接到另一个进程的输入， Linux的bash就是通过管道连接成的

程序举例

input.cpp代码：

#include <stdio.h>

int main(){
    
    
    int flag=1;
    int i;
    int count=0;
    int s=0;
    while (flag)
    {
    
    
        scanf("%d",&i);
        if( 0==i ) break;
        count++;
        s+=i;

    }
    printf("%d,%d\n",s,count);
    return 0;    
}

avg.cpp:

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
    int s, n;
    scanf("%d,%d", &s, &n);
    float v = s / n;
    printf("v=%f", v);
    return 0;
}

利用管道，将input.cpp编译后的程序input.out的输出，作为avg.cpp编译后avg.out的输入，shell代码如下：

g++ ./avg.cpp -o avg.out
g++ ./input.cpp -o input.out
#使用管道
./input.out | ./avg.out

运行结果截图：
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第三周：操作系统原理和C语言编程