Linux系统开发基础知识

Linux系统内核是C语言编写的，所以，Linux系统开发可能会和很多系统API打交道，需要掌握C语言基础，C语言是Linux最基础的开发语言，当然也可以用C++。一般做与系统交互的模块时，用C语言多一些，做上层业务应用时，为了开发效率，会使用C++来开发，毕竟C++是面向对象的开发语言，适合大型项目的开发，方便模块化，代码复用率高。

shell脚本，也就是使用Linux系统下的一系列命令，有机组合在一起，而完成预期的功能。Linux设计思想是“小即是美”，这一思想是shell脚本编程的完美体现。每个命令只完成一种功能，不同的命令组合在一起，却可以实现复杂的功能。做Linux下开发，免不了要与脚本打交道（比如测试、分析数据等）。

Makefile是Linux程序开发时必不可少的编译管理脚本，这个里面东西也很多，不过刚开始可以简单看看，够用就行，随着项目的越做越大，代码文件与目录越来越复杂，这时候的Makefile可能就会复杂一些，牵扯到不同目录的Makefile的相互调用或者协调。

比如嵌入式系统中，一般不止一个应用程序，可能会有多个程序，在整体编译时，会包括如下内容：

• 各个应用程序模块的编译

• 应用程序打包

• 默认配置文件打包

• uboot、内核、文件系统、应用程序整体打包成一个镜像文件，大小对应flash分区的大小（大小不足需要填充空数据，保证与分区对应）。

• 自动版本管理，在编译完成，打包完成后，可以通过脚本来自动根据时间生成版本号。

  
  

这些东西做起来其实挺复杂的，需要Makefile与shell脚本搭配完成。

Linux系统下，所有的资源都是以文件的形式访问的，设备被抽象为设备文件，放于/dev目录下。

基本的访问函数：

系统编程少不了文件与目录的访问，比如你要读取某个目录下的所有文件名字，或者修改文件名、修改目录，移动文件等等。

所谓标准IO库，其实是C语言里的文件IO，另外这里面的IO与前面提到的“

文件IO

”在文件的读写上有个区别，标准IO是有缓存的，而Linux系统的

文件IO

函数是无缓存的。

主要是文件操作函数：

如果你不使用多进程编程的话，这一项可能就用的不多。

上了系统，一般跑的任务就会比较多，线程是比较常用的，一般可以分为两种，一种是长时间运行的任务，一种是执行完任务自行退出。现在C++11已经支持了线程，使用起来非常方便。之前没有C++11时，为了方便使用，都是对pthrea_簇函数进行了二次封装。

可能你会比较奇怪，为什么这么多“IO”相关的东西：文件IO、标准文件IO、高级IO！

是的，这里的IO比较多，前两个“IO”还有点相似，这个高级IO和前面两个有点不太一样。

高级IO里主要是讲的IO操作的方式：阻塞、非阻塞控制，最主要的是通过select和poll实现IO多路复用，这样可以实现程序的异步执行。现在用的比较多的Nginx，就是使用的epoll模型，实现的高并发。

一般在linux系统下面，既然是系统，就不止一个应用程序在运行，那多个应用程序，就会需要数据交互，那么，就用到了进程间通信，进程间通信有许多开源的工具（比如DBUS），这里简单介绍一下系统里提供的通信方式：

如果是存储配置参数，我不太推荐用数据库，用json就挺好。数据一般用于存储比较规则的数据，这样方便数据的管理。在嵌入式系统，用的比较多的是sqlite数据库。

在Linux下，特别是做嵌入式系统，这个可能是少不了的，比较常用。其实串口编程也很简单，可能200行代码就可以把串口通信建立起来了。应用层的数据通信，就是使用write、和read函数操作，但是如果想做的比较好一些，就需要花点时间去做个软件框架，比如利用前面提到的select实现异步操作。

现在的嵌入式设备基本上都需要网络通信功能，所以，网络编程自然是非常常用的。特备是现在物联网的发展，万物互联。

Linux下的网络编程，有一系列的API函数，挺多的，参数配置也比较多，刚开始会让人很头疼，不知道哪个参数设置个什么值合适，可以使用封装好的网络通信开源库，包括TCP、UPD、UDP组播、域套接字（本地）等。