一、
基本概念
linux @ ubuntu :~$
用户名 类型：普通用户 系统名称 家目录
root
管理员用户
pwd 显示当前工作路径（绝对路径）
/home/linux 家目录 /$根目录下 /代表根目录
ls 列出文件状态 + 选项 （-l -i -h -1）
rwx r-x r--
文件所属用户对该文件执行权限 同组其他用户对该文件的执行权限 非同组其他用户对文件的执行权限
读 写 执行均可 可读 不可写 可执行 只可读 不可写 不可执行
文件类型 七种：
b block 块设备文件 例如：U盘 硬盘 按内存块读取
c char 字符设备文件 例如: 键盘 鼠标 按字符读写 先进先出原则
d 目录
- 普通文件
l 链接文件
s socket 套接字文件
p pipe 管道文件
cat +文件名 显示文件信息 rm +文件名 删除文件 cp +被复制的文件名+新文件名 复制文件
mv +被剪切的文件+新文件名 剪切文件 mkdir 创建文件夹 /目录 rmdir 删除空目录 touch 创建一个新文件
clear 或者 CTRL+l 可以清屏
rmdir 不能删除非空目录 rm + 文件名 + -rf 可以删除所有目录
cd 切换目录 cd + - 切换到上一次切换的目录
grep 查询关键字 + 关键字名称 + 路径名 + -rn 逐个目录查找/递归搜索
二、
vim编辑器
模式：1.底行模式 ：wq 保存并退出 ：q！ 强制退出不保存 shift+zz 保存并退出
esc后 + yy 复制光标所在行 + p 复制 dd 剪切一行 按d剪切所有 按y复制所有 u 回复上一次状态
2.命令行模式/输入模式
vsp + 文件名 分屏 ：wqa退出所有分屏
vi + -O + 文件名+ 文件名 直接打开分屏 大写O左右分屏 小写 上下分屏
CTRL+alt+T 重新打开一个家目录下的编辑界面
sudo su 进入root用户
sudo shutdown -h now 关机 -r now 重启 == sudo reboot now
三、
shell命令
head + 行数 + 显示文件开头
tail + 行数 + 显示文件结尾
diff 比较两个文件
file 查看文件类型
echo 显示文本信息 》代表输出 》》代表继续输出 在终端输入文件到设备中
+ 字符串 + 》（重定向） + 文件名 清空方式
+ 字符串 + 》》（重定向）+ +文件名 追加的方式
df + -TH 检查文件系统空间占用情况
du + -mh 查看文件大小
chmod 改变文件或目录的访问权限
sudo chmod 755 + 文件名
man linux官方文档
passwd 用户密码 sudo passwd +用户名（linux）
四、文件压缩以及解压
gzip + - 级别（1-9）+ 文件名 1-9为压缩级别 越大压缩越小
gunzip + -f + 压缩文件名 解压
gzip + -l + 压缩文件名 查看压缩比
tar 归档 压缩 解压
tar -c 创建一个归档文件
-f 指定归档文件名称
-x 释放归档文件
-v 显示归档以及释放过程
-j 由tar生成归档 由bzip2压缩
-z 由tar生成归档 由gzip压缩
归档并压缩
-cjf + 压缩文件名 + 需要压缩的文件夹
-czf + 压缩文件名 + 需要压缩的文件夹
解压
tar -xvf + 压缩文件名 便可直接解压
gcc 编译器
gcc + 文件名 编译文件
gcc + 文件名 + -o + 生成可执行程序名
执行： ./执行程序
五、编译器编译源码：
预处理（pre-processing） xxx.c---> (预处理文件)
编译（compiling） xxx.i---> (汇编文件)
汇编（assembling） xxx.s---> (可重定向文件)
链接（linking） xxx.o---> (可执行文件)
预处理：gcc -E test.c -o test.i
编译： gcc -s test.i -o test.s
汇编： gcc -c test.c -o test.o
链接： gcc test.o -o test
makefile
makefile格式
变量名称（$）
$< 第一个依赖文件的名称
$^ 所有不重复的依赖文件 以空格分开
$@ 目标文件的完整名称
六、静态库、动态库
静态库:
1.将功能函数所在文件编译成可重定向文件
gcc -c func.c -o func.o
2.将可重定向文件制作成静态库
ar crs libfunc.a func.o
3.编译时，指定库的路径及库的名字
gcc main.c -o main -L. -lfunc
动态库：
1.将功能函数所在的文件编译成可重定向文件
gcc -fPIC -c func.c -o func.o
2.将可重定向文件制作成动态库
gcc -shared func.o -o libfunc.so
3.生效，将库文件存放到/lib
gcc main.c -o main -L. -lfunc 不可执行
sudo cp libfunc.so /lib/ 转移路径后
./main 便可执行
七、存储结构：
数组：
一维数组：数组名 《==》数组的首地址，数组的起始地址， 首元素地址
一维数组数组名：列性质地址
*（array+i）每次移动到下一位地址（列发生偏移）
* 代表解引用 ，根据数据所在地址，获取该地址上的内容
二维数组：数组名 《==》数组的起始地址 ，
二维数组数组名 ：行性质地址
a[]: 列性质地址
&a[0][0]: 列性质地址
*（*（a+i）+j） 括号中*，表示降级处理，将a+i由行性质地址转换为列性质
结论：
a【i】 《=====》 *（a+i）
一维数组中* 代表解引用
二维数组中* 代表降级处理
指针：
指针变量在内存上占有四个字节，与其指向无关
普通指针是列指针， 保存的是指向的数据所在的内存的地址
数组指针：
指向数组的指针，不同于普通指针，数组指针是行指针
例如：int（*p）[4]；
指针数组：
数组， 数组中的元素是指针（普通指针或函数指针），保存的是地址
结构体：
struct 结构体名
{
成员名：
成员名：
。。。。
}；
结构体（初始化 赋值 获取结构体成员的值）
1.变量名：
变量名.成员名==值；
2.指针：
指针变量名指向成员名
p=&test；先指向结构体名
八、IO：
input output 输入 输出
文件IO: 采用系统调用的方式对文件进行读写
对文件进行读写的功能由内核完成--系统调用
操作方式：先打开（open），后读（read）写（write）
函数原型：int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
功能：打开一个文件或设备
参数：pathname 路径名（文件名）
flags 当前进程对该文件的操作权限
O_RDONLY 以只读的方式打开文件
O_WRONLY 以只写的方式打开文件
O_RDWR 以读写的方式打开文件
O_APPEND 以追加的方式打开文件
O_CREAT 如果文件不存在，自动创建
O_TRUNC 如果文件中有数据，清空数据
O_RDONLY 以只读的方式打开文件，文件必须存在，不存在，出错
O_RDWR 以读写的方式打开文件，文件必须存在，不存在，出错
O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC 以只写的方式打开文件，如果文件不存在，自动创建，
如果文件已存在，清空文件原有的数据
O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC 以读写的方式打开文件，如果文件不存在，自动创建，
如果文件已存在，清空文件原有的数据
O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND 以只写的方式打开文件，如果文件不存在，自动创建，
如果文件已存在，已追加方式进行访问
O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND 以读写的方式打开文件，如果文件不存在，自动创建，
如果文件已存在，已追加方式进行访问
mode 当flags指定O_CREAT，必须有第三个参数
mode：该文件所属用户对该文件的执行权限
例：0664
mode & ~umask(文件权限掩码)
返回值： 成功 文件描述符（非负数）
失败 -1
当程序打开文件，文件描述符的值从3开始，0,1,2系统默认自动打开
0：标准输入
1：标准输出
2：标准出错输出
#include <unistd.h>头文件
函数原型：ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
功能：向文件中写入count个字节的数据
参数：fd 文件描述符
buf 写入到文件的数据
count 需要写入到文件的字节数
返回值： 成功 实际写入的字节数
失败 -1
函数原型：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
功能： 期望读取count个字节的数据
参数：fd 文件描述符
buf 保存读取的数据
count 期望读取count个字节的数据
返回值： 成功 实际读取的字节数
失败 -1
九、进程
进程是一个程序的一次执行的过程
进程和程序的区别：
程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序的集合，没有任何执行的概念
进程是一个动态的概念，他是程序执行的过程，包括创建，调度，消亡
进程的创建：当程序开始执行时，系统会为每一个进程分配4G的虚拟地址空间，保存进程的资源
并且会为每一个进程创建task_struct，描述进程的状态信息，或者进程资源
调度： cpu的调度或者时间片轮转调度
时间片：进程在某一时刻获取cpu控制的时间
消亡（退出）：进程退出，将该进程获取的有限资源全部释放
静态查看进程信息：ps + axj/(aux）
PPID（parent procss ID） PID （process ID） PGID（process croup ID） SID（session ID）
父进程ID号 进程ID号 进程组ID号 （组长ID号） 会话组ID(会话组组长ID号)
TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND
终端 进程的状态 当前进程所属用户ID 进程获取CPU的控制总时间 进程名
CTRL + c 将进程退出 CTRL + z 将进程停止 bg 将进程放到后台执行（脱离终端控制） fg 将进程放到前台
十、系统
系统移植
Windows装机： BIOS界面----》引导界面----》烧写Windows镜像----》加载当前文件系统
bootloader（引导系统）----》linux镜像----》文件系统（运行应用程序）
uboot：
driver（驱动）
tftp服务器：（配置）
检测： sudo dpkg -s tftpd-hpa
在线安装：sudo apt-get install tftp-hpa tftp-hpa
失败的话更新数据源：sudo apt-get install update
配置服务器端： sudo vi /etc/default/tftpd-hpa 以管理员模式进入编辑
修改代码： TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/tftpboot"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="-c -s -l"
改权限： sudo chmod 777 tftpboot 将tftpboot改成777最高权限 sudo mkdir tftpboot 在根目录下创建
配置参数：-c create 可上传新文件
-s server uboot默认tftpboot目录为传输目录
-l listen 监听
启动tftp服务器： sudo service tftpd-hpa restart
nfs服务器
配置nfs服务器端： sudo vi /etc/exports
在11行添加代码： /source/rootfs/ *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
/source 共享目录 自行创建 sudo mkdir source--》创建目录 sudo chmod 777 source--》改权限
rw 读写 sync 文件系统中的文件可以同步到内存与硬盘
no_subtree_check 如果子目录可以被访问，就不检测父目录的权限了
no_root_squash 如果以root用户进入文件系统，将不会检测权限
启动nfs服务器： sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
联网：
重启网卡：sudo /etc/init.d/networking restart
十一、uboot
bootloader 操作模式：1.自启动模式 2.交互模式
setenv 设置新的环境变量
bootcmd 自启动命令、自启动模式、自动执行bootcmd后的参数
printenv 显示配置的环境变量
tftp 远程传输 tftp + address + file（二进制）
bootargs uboot设置好，给内核使用
bootm 解压并启动该地址上的内容 bootm + address
dmesg 查看内核打印缓冲区的内容 sudo insmod driver.ko 插入内核
lsmod 查看 sudo rmmod driver 卸载 modinfo driver.ko 查看
sudo dmesg -c 先查看，后刷新缓冲区
sudo dmesg -C 直接刷新缓冲区
sudo mknod /dev/led c 500 0 执行
十二、
字符设备驱动框架
1）设备号，驱动通过不同设备号区分不同的设备
申请注册设备号：1）用户自定义，向内核注册
2）系统分配，再注册
2）驱动需要实现对设备的控制（实现应用层对设备操作的函数接口）
3）设备节点（文件），给应用程序，应用程序视设备为文件
设备号
设备号（32bit）= 主设备号（高12bit） + 次设备号（低20bit）
#define MINORBITS 20
#define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1)
#define MAJOR(dev设备号) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS)) 根据设备号，得出主设备号
#define MINOR(dev设备号) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK)) 根据设备号，得出次设备号
#define MKDEV(ma主,mi次) (((ma) << MINORBITS) | (mi)) 根据主次设备号，生成设备号
申请注册：
1）静态注册（用户自定义设备号，向内核注册）
#define major 500
#define minor 0
dev_t devno = MKDEV(major, minor);
函数原型：int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
功能：注册设备号
参数：from 设备号（用户自定义）
count 表示的是注册设备号的数量
name 名字 （描述设备号）
返回值：成功 0
失败 负数
2）动态注册（系统自动分配，向内核注册）
函数原型：int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)
功能：系统分配设备号，并且注册
参数：dev 系统自动分配设备号
baseminor 次设备号
count 注册设备号的数量
name 名字 描述设备号
返回值：成功 0
失败 负数
3）注销 void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
功能：注销设备号
参数：from 设备号
count 设备号的数量
如何实现对设备的控制
对于字符设备来讲，内核中提供结构体来描述一个设备strcut cdev
如何实现设备控制
对于字符设备，内核提供结构体来描述一个设备struct cdev
struct cdev {
struct module *owner; THIS_MODULE;
const struct file_operations *ops; 对设备进行操作的集合
dev_t dev; 设备号
unsigned int count;
};
1）初始化结构体
函数原型：void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
功能：初始化cdev结构体
参数：cdev cdev结构体
fops 对设备操作集合
2）将cdev结构体添加到内核链表
函数原型：int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
功能：将cdev结构体添加到内核链表
参数：p cdev结构体
dev 设备号
count cdev结构体的数量
返回值：成功 0
失败 负数
3）将cdev结构体从内核链表中移除
函数原型：void cdev_del(struct cdev *p)
参数：p cdev结构体
设备节点
手动创建： mknod /dev/xxx c 主设备号 次设备号
主、次设备号和驱动中的注册的设备号一致，将设备节点和设备关联
设备节点被创建在内存上，系统重启，节点删除
如何实现设备操作
应用程序：
int fd;
fd = open();
//操作代码
close(fd);
驱动：
int test_open(struct inode *, struct file *){
//实现硬件设备打开操作
return 0;
}
int test_close(struct inode *, struct file *){
//实现硬件设备关闭操作
return 0;
}
struct file_operations fops = {
.open = test_open,
.release = test_close,
};
十三、
驱动如何操作硬件设备
应用程序：int ioctl(int d, int request, ...);
功能：控制设备
参数：d 文件描述符
request 命令码
... 实现数据的传递
#define _IO(type幻数,nr编号)
#define _IOR(type,nr,size传输数据的大小)
#define _IOW(type,nr,size)
#define _IOWR(type,nr,size)
返回值：成功 0
失败 -1
驱动：long test_ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg（地址）){
// 实现对设备的控制
}
struct file_operations fops = {
.unlocked_ioctl = test_ioctl,
}
硬件控制:
物理地址----------》虚拟地址
映射
函数原型： void *ioremap(unsigned long offset, unsigned long size)
功能：物理地址转换为虚拟地址
参数：offset 物理地址
size：范围
返回值： 成功 虚拟地址
失败 NULL
函数原型：void iounmap（volatile void_iomemd *adr）
参数： adr 虚拟地址
函数原型：u32 readl(const void *addr)
功能：读取寄存器保存的值
参数： addr 地址 （寄存器所在的地址） ---虚拟地址
返回值： 成功 寄存器的值
函数原型：void writel(u32 b, volatile void __iomem *addr)
功能：将修改之后的寄存器的值，写到寄存器
参数：b 修改之后的值
addr 寄存器所在的地址