嵌入式Linux应用程序开发:第6章 文件I/O详解
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更新于2024-07-28
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"《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》第六章聚焦于文件I/O编程,旨在让读者在建立嵌入式开发环境后,开始学习实际的嵌入式Linux应用开发。由于嵌入式Linux基于Linux,其系统调用和API与Linux基本相同,所以即使没有开发板,读者也能通过在Linux上编写应用来为后续的嵌入式开发打下基础。本章主要涵盖系统调用、文件描述符、不带缓存的I/O函数、设备文件读写和串口操作等内容。"
在嵌入式Linux开发中,文件I/O是至关重要的部分,因为它涉及到程序如何与存储在磁盘或其他设备上的数据进行交互。本章首先介绍了Linux系统调用和用户编程接口(API)。系统调用是操作系统为用户程序提供的特殊接口,允许程序请求操作系统内核的服务,如进程控制、文件操作等。在Linux中,出于安全性考虑,程序运行在用户空间,不能直接访问内核空间,必须通过系统调用来请求服务。
文件描述符是Linux中用于标识和跟踪打开文件的关键概念。每个打开的文件或设备在内核中都有一个对应的文件描述符,通过这个唯一的数字,程序可以执行读写操作。本章会详细讲解如何使用不带缓存的I/O函数,如`open()`、`read()`、`write()`和`close()`来操作文件,这些函数直接与内核交互,进行原始的数据传输。
此外,设备文件是Linux中处理硬件设备的一种方式,它们在`/dev`目录下以特殊文件的形式存在。本章会涉及如何读写设备文件,这对于控制硬件设备如串口通信尤为重要。串口通信在嵌入式系统中常见,用于外设交互,如调试工具、GPS模块等。本章会教授如何使用Linux系统调用和API来配置和操作串口,包括设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验等参数。
标准文件I/O函数,如`fopen()`、`fread()`、`fwrite()`和`fclose()`,提供了一种更高级别的抽象,它们在用户层面上进行缓冲,简化了文件操作。尽管这些函数不是直接与内核交互,但它们在许多场合提供了更高的效率和便利性,因为它们减少了与内核的直接通信次数。
通过学习这一章,读者不仅会理解Linux系统调用和用户接口的层次结构,还能熟练掌握各种文件I/O技术,这在进行嵌入式Linux应用程序开发时是不可或缺的基础。无论是在桌面Linux还是嵌入式环境中,这些知识都将为开发高质量的文件处理程序提供坚实的基础。
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