1、菲 菱 科 思 內 部 資 料 ， 注 意 保 密菲 菱 科 思 內 部 資 料 ， 注 意 保 密LinuxLinux編程知識編程知識主要內容 Linux編程的風格及與編程的風格及與COMWARE的比較的比較 Linux程序的常見概念程序的常見概念 Linux Make的使用的使用Linux編程的風格編程的風格變量類型：Linux的更直觀：u_int32_t VS ULONG變量命名：Linux采用全小寫，簡短，但對英語要求較高COMWARE；采用的是匈牙利命名法，容易理解，但長度較長控制塊的使用：COMWARE是強制要求if、else等后面必須有，不容易出錯；而Linux是能不用則不用，且

2、盡量多容納有效行函數返回值：功能性的函數，Linux一般是0返回正確，小于0的是出錯；COMWARE是VOS_OK正確，VOS_ERR錯誤常數的使用：Linux使用常數的地方較多，需聯系上下文才能看懂；COMWARE是提倡用有意義的宏來代替，能夠顧名思義.Linux用的是最新gcc編譯器，支持C99，可變宏、更多的關鍵字，等等，編碼更靈活；COMWARE僅支持ANSI C89總之，Linux是天才們的編碼，更追求技術；COMWARE是普通人的編碼，更追求穩定Linux程序的常見概念程序的常見概念(一一)進程：亦可稱為任務。Linux下的進程互不影響，各自使用獨立的空間，由CPU、OS共同負責內

3、存保護、任務切換；COMWARE使用相同的地址空間，能夠互相訪問，因此也會發生踩內存的現象。COMWARE下啟動任務是VOS_T_Create函數，通常是任務A調用該函數來啟動B，兩者代碼通常不相同。Linux是fork函數來啟動子進程。通常返回值PID來區分：1、返回值是0，則是子進程，子進程可以通過getpid來獲取自身PID2、返回值是-1，表明創建任務出錯3、其它，則是父進程，并得到了子進程的PIDLinux程序的常見概念程序的常見概念(一一)fork代碼常見形式： . if ( (pid = fork() = 0 ) /* Child process */ else if (pid

4、= -1) /* Error Handler */ else /* Parent process */ .Linux程序的常見概念程序的常見概念(二二)線程：可以說是輕量級的進程。創建一個線程比創建一個進程的開銷少得多。同一個進程下的線程可以共享父進程的所有資源，很方便地實現線程間的通訊。COMWARE不支持。Linux下用得也較少。Windows下用得最多。線程通常是用來UI和Function分離：主線程負責從圖形化界面上接收用戶的數據，并將其傳給對應的子線程。子線程負責接收數據并計算，并將結果返回給主線程，由主線程顯示給用戶。好處：避免了長時間的計算，用戶無法進行控制。缺點：編碼時需要考慮

5、同步、互斥的問題。Miniware短時間內不會用到線程。有興趣的可參考pthread_createLinux程序的常見概念程序的常見概念(三三)共享鏈接庫：共享一份代碼，數據各自獨立，更常用的是COW-Copy on Write與可執行文件的區別：不能直接運行，不需要main函數編譯共享鏈接庫時，需要使用-fPIC和-shared別的程序要使用，編碼時需要提供頭文件，聲明各函數；鏈接時，需要-L給出鏈接庫的目錄以及-l給出鏈接庫的名稱程序運行時，由OS負責裝入-fPIC：Position-Independent Code：Access all constant addresses throug

6、h a Global Offset Table與靜態庫的區別：靜態庫的代碼是編譯鏈接時使用，而且用哪些鏈接哪些，使用一次鏈接一次，編譯鏈接后直接存在于可執行文件中，類似于C語言中的#define；共享鏈接庫是運行時加載，鏈接時放在可執行文件的是文件名和代碼起始地址(或函數名)，類似于C語言的函數調用Linux程序的常見概念程序的常見概念(三三)對于Miniware來說，靜態庫的代碼已經是vmlinux.64文件中可執行文件的一部分；而共享鏈接庫的代碼則是vmlinux.64文件中不可執行的文件，放在ram fs，執行時才會用到。COMWARE沒有共享鏈接庫的說法。Linux還可以動態加載共享鏈

7、接庫，但需要程序員的額外編碼。避免了一開始就加載，但后續用不到的浪費(比如if分支加載不同的動態鏈接庫)。Linux下是dlopen、dlsym；Miniware基本不需要用到該特性。Linux程序的常見概念程序的常見概念(四四)信號量：用于訪問全局資源的互斥、進程間同步的手段。本質是非負的整數計數器。使用者在訪問全局資源前，首先需要去獲取一個信號，如果計數器大于0，則使用者可以獲取成功；否則的話，使用者的任務將會被掛起；獲取信號量成功后，可以開始訪問全局資源；訪問結束后，應當及時釋放，使得在其上面阻塞的任務能夠盡快得到調度。如果計數器初始化為1，且只有兩個競爭者，則是互斥的典型現象。Linu

8、x程序的常見概念程序的常見概念(四四)sem_init：用于初始化一個信號量sem_wait：獲取信號量，如果計數器當前大于0，則獲取成功，否則任務被掛起sem_trywait：獲取信號號，與sem_wait的區別是獲取不成功，不會被掛起sem_post：釋放信號量，訪問全局資源后，應當及時釋放上述函數僅用于Linux線程間的同步Linux程序的常見概念程序的常見概念(四四)semget：用于初始化一個信號量semop：操作一個信號量，獲取還是釋放semctl：控制一個信號量，通常初始化初值或者釋放信號量所使用的內核資源上述函數可用于Linux進程間的同步Linux程序的常見概念程序的常見概念

9、(四四)#define MY_KEY 5555struct sembuf operation1 ;union semun int val; struct semid_ds *buf; USHORT *array; semctl_arg,ignored_argument;int semidsemid = semget(MY_KEY, 1, IPC_CREATE);/Set Initial value for the resource - initially one process ownedsemctl_arg.val = 1; /Setting semval to 1semctl(semid,

10、 0, SETVAL, semctl_arg);Linux程序的常見概念程序的常見概念(四四)/ get semaphoreoperation0.sem_op = -1;operation0.sem_num = 0;operation0.sem_flg = IPC_WAIT;semop(semid, operation,1);/ access global shared resource/ release semaphoreoperation0.sem_op = 1;operation0.sem_num = 0;operation0.sem_flg = IPC_WAITsemop(semid,

11、 operation,0);/ close semaphoresemctl(semid, 1, IPC_RMID , ignored_argument);Linux程序的常見概念程序的常見概念(四四)內核的鎖：通常來說，內核很少會用到信號量，更多的是用到讀寫同步鎖使用宏DEFINE_RWLOCK(lockname)來定義一個鎖使用write_lock_bh、write_unlock_bh和read_lock_bh、read_lock_bh來上鎖、解鎖自旋鎖用得也很多：spin_lock、spin_unlockLinux程序的常見概念程序的常見概念(四四)COMWARE由于任務是互斥的，通常不必

12、考慮互斥，進程間通信基本是基于消息隊列Linux的System V是從Unix學習而來的，函數的控制參數多帶有IPC字段Windows的對信號量、事件、互斥量等，函數名、函數參數上各自獨立，有較好的理解性Linux程序的常見概念程序的常見概念(五五)共享內存：進程間通信的常用方法創建一塊共享內存：int shmget(key_t key,int size,int shmflg);其中key必須是唯一，并且這組進程調用該函數時，key必須相同。否則的話，得到的共享內存，也許屬于別的進程。shmflg通常是IPC_CREAT，表示不存在該共享內存時則創建，存在的話則去打開。除非失敗，否則都會得到該

13、內存的描述符Linux程序的常見概念程序的常見概念(五五)得到描述符后，通常調用shmat，把當前進程與該共享內存關聯起來。int shmat ( int shmid, char *shmaddr, int shmflg);后兩個參數通常填0shmaddr填0的話則系統自動去選擇系統一塊空閑內存與共享內存關聯起來。非0表示使用指定的內存地址，容易引起沖突返回值是這塊內存的起始地址，注意保存Linux程序的常見概念程序的常見概念(五五)不需要再使用時，shmdt將其引用計數釋放掉原型：int shmdt ( char *shmaddr )即使釋放到0，該內存也不會釋放，除非使用shmctl將其標

14、志為可移除int shmctl( int shmqid, int cmd, struct shmid_ds *buf )cmd為IPC_RMID，表示標志其為可移除Linux程序的常見概念程序的常見概念(五五)#define MY_KEY 55555#define MY_SIZE 2048/* Process 1 */shmid = shmget(MY_KEY, MY_SIZE, IPC_CREATE);char * p = (char *)shmat(shmid, 0, 0)/* 此時p指向該共享內存的起始地址，通過信號量或鎖，占住該資源后，即可往該內存里讀、寫 */.shmdt(p);/*

15、 釋放信號量或鎖 */Linux程序的常見概念程序的常見概念(五五)/* Process 2 */shmid = shmget(MY_KEY, MY_SIZE, IPC_CREATE);char * p = (char *)shmat(shmid, 0, 0)/* 此時p也指向該共享內存的起始地址，同樣地，通過信號量或鎖，占住該資源后，即可往該內存里讀、寫 */.shmdt(p);/* 釋放信號量或鎖 */兩個進程經過shmat、shmdt后，該內存的引用計數顯然是0，但該內存仍然不會被釋放。但進程1、2任意一個調用shmctl(shmid, IPC_RMID, &buf)后，該內存就

16、會被釋放，其中buf對于IPC_RMID總被忽略小結和展望小結和展望多學習，多看源碼.其實餓也不懂Make Linux下編譯工程的好幫手，能夠根據時間戳檢測到哪些.c文件需要重新編譯，鏈接 target . : prerequisites .command. 其中target、prerequisites可以是一個或多個file，都支持通配符，比如%.c表示以.c結束的文件名Make command前必須有一個t，否則的話，Make會報錯；同時command必須是shell命令 target、prerequisites、command都支持變量 Make還支持include，跟C語言類似；如果i

17、nclude的文件是一個target，那么target被更新后，這個文件還會被重新include進來Make Make支持變量，除在command外可以任意定義，用$(variable)即可得到變量值 內建的函數，比如wildcard，patsubst等等 還支持shell函數，調用shell命令，將其結果賦給變量，相當于平時在shell運行命令，得到的結果由輸出到屏幕變為賦值給變量Make gcc的-M命令，可以知道該.c文件依賴于哪些.h文件 這些頭文件包括標準的頭文件及用戶自定義的頭文件 如果編寫的是用戶態程序，可以使用-MM命令來得到依賴于哪些用戶自定義的頭文件Make 對于特殊后綴名

18、的文件，Make有其內建的目標依賴規則 比如.o文件 %.o : %.c$(CC) -c $(CFLAGS) $ -o $ 我們可以添加自己的目標依賴規則 %.d : %.ccommandMake Cavium上的makefile，與我們以前ARX9上的makefile大相徑庭，不需要告訴make，這個.c文件依賴于哪個.h文件，也不需要告訴如何編譯這個.c文件 這就是Make的魅力Make Cavium上自動編譯的Make簡化版： obj-y += -include $(obj-y:.c=.d) .PHONY: all all: ; %.d: %.c-rm $(CC) -M $(CPPFLAGS) $ $.$sed s,($*).o :*,1.o $ : ,g $-rm $.$Make 通過obj-y，得到需要編譯的所有.c文件，在Cavium上是分散在kernel各子目錄下的Makefile文件中 -include $(obj-y:.c=.d)首先把各個文件的后綴由.c變成.d，再include進來；前面加-，表示即使文件不存在，也不報錯退出 .PHONY: all all: ; 擺設而已，Make總需要一個