linux 内核(系统)、函数的理解、宏的程序调试
1、操作系统
1.1、Linux 内核(系统)的组成的部分:
内核主要有:进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口和进程通信五个部分组成。
(1)进程调度
进程调度是CPU对多个进程对CPU访问的调度算法,使得进程宏观上并行执行。常用的调度算法有:先来先服务原则、高优先级别优先、短进程优先(谁执行的时间短,就上)、时间片轮训(每个进程都给点时间运行)。
系统所有的进程,都必须使用进程调度算法,所以是处于中心的位置。
(2)内存管理
内存管理的主要作用是管理进程之间内存。
一般对于 32位的 Linux 系统而言,Linux进程都拥有自己独立的4GB的内存空间,0~3GB的用户空间,3~4GB的内核空间。
(3)虚拟文件系统
Linux的虚拟文件系统(VFS)是实际文件系统的一种抽象,为所有的设备统一的接口。显示的文件系统:比如有 FAT16、FAT32、NTFS、YAFFS、JFFS2,ext,ext2,这么多的不同格式的系统,不同的格式有属于自己的一套文件操作数据据结构(file_operation)、那么写应用层代码的时候,难道要对这么多的文件系统做不同的处理操作么么,这个时候,虚拟文件系统就产生了,虚拟文件系统统一管理这些现实的的文件系统,然后提供统一的接口,这样应用层就可以使用统一的open read write 去访问了。
(4)网络接口
网络接口实现了对各种的网络标准的存取和各种网络硬件的支持。所以网络接口可以分为网络协议和网络驱动程序。
网络协议实现的是每一种网络传输协议,比如说TCP/IP协议具体是怎么实现的,
网络驱动:其实就是网络硬件设备的驱动,实现硬件的这部分驱动。
(5)进程通信
Linux进程间通信(IPC),包含:管道(无名管道和有名管道)、信号、消息队列、共享内存、套接字、信号量。
1.2、C库函数与API
对于向外提供的 API 而言,有操作系统的提供的 API 和C库提供的 API。比如对
文件的操作而言: open、write、read、close。而C库提供的接口: fopen、fwrite、fread、fclose。本质上,fopen 就是使用 open 函数进行而二次封装。
对于不同的系统而言,系统提供的 API 几乎都是不同的;而对于 C库 而言,不同的平台只要使用的是 C库,C库 的API 都是一样的,所以对于移植性的话,C库的移植性就高。
2、函数的理解
通常来说,不论大大小小的子函数都是会存在一个返回值,函数的返回值一般都是不会直接使用void 类型。之所以函数即使不会被调用也都是会执行一个返回值:
(1)首先,在C语言中,一般是,返回值为零,一般是正常退出,而返回值为负一的情况的话,就是出现异常,而返回值是正直的话,那么一般就是自己定义的。
return ;
return -;
return ;
(2)return 语句的话,那么就表示函数的代码到这里就已经是全部结束了。
(3)函数的返回值与输入的参数可以理解为原材料以及经过加工(函数体)之后的产品。
3、NULL的理解
(1)NULL 的定义
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else /* __cplusplus */
#define NULL ((void *)0)
#endif /* __cplusplus */
#endif /* NULL */
当定义了 __cplusplus 宏的时候,则 NULL 为零,也就是当编译器为 C++ 的时候,则 NULL为零;而是 C 编译器的时候,则 NULL 为 (void *)0。这里的零可以理解为:数字零以及地址零,具体的环境具体分析。
(2)NULL 的作用
让野指针指向安全零地址
一般指针定义的时候:
int *p = NULL;
其将 p 指向地址零,因为一般来说零地址都是不可以被随便访问的。
(3)NULL 与 '\0'、'0'、0
'\0' :是一个转义的字符,对应的 ASCII 是
'' : 是一个字符,对应的 ASCII 是
: 是一个数字,本质就是零,对用的 ASCII 也是零。
NULL :是一个表达式,NULL 的本质就是 。
注意:
'\0' : 是字符串的结束的标志。
'0' : 对应零这个字符的 ASCII,一般用于获取零的 ASCII 值。
0 : 数字,
NULL : 一般用于指针。
4、宏的调试
宏的调试的方法是非常的方便,
应用调试:
#ifdef DEBUG
#define DBG(...) fprintf(stderr, " DBG(%s, %s(), %d): ", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#else
#define DBG(...)
#endif
打印当前的文件、函数、行号。
__VA_ARGS__ :是将 DBG 括号里面的转为实际的字符串。当取消了 DEBUG 的定义,则后面的调试信息doing不会被编译进去已经打印出信息。
#if 0
#define DBG(x...) printk(x)
#else
#define DBG(x...) do{}while(0)
#endif
内核的调试:
#define DEBUG(fmt, args...) printk(fmt, ##args)
#else
#define DEBUG(fmt, args...) do {} while (0)
#endif
... : 三点表示的变参,也就是参数的个数是不定的。对于变参的理解在另外的帖子做详细的介绍。
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