"《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》(第2版)-第6章、文件IO编程,由华清远见旗下的嵌入式学院提供。本章主要讲解嵌入式Linux中的文件I/O编程,适合没有开发板的读者先在Linux环境下进行应用开发,以便后续移植到嵌入式平台。内容包括系统调用、用户编程接口API、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。"
在嵌入式Linux开发中,文件I/O编程是基础且重要的部分。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向用户程序开放的低级接口,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。由于内核空间和用户空间的隔离,用户程序不能直接访问内核,必须通过系统调用来安全地请求服务。
接下来,章节讲述了文件描述符的概念,它是Linux中标识和跟踪打开文件的关键机制。每个打开的文件、设备或管道都有一个唯一的文件描述符,从0开始(通常是标准输入、标准输出和标准错误)。
随后,书中详细讨论了Linux下不带缓存的I/O函数,如`open()`、`read()`、`write()`和`close()`,这些函数用于直接对文件进行读写操作,没有缓冲区的介入,因此效率相对较低,但能实现精确的I/O控制。
在设备文件读写部分,章节涵盖了如何与硬件设备进行交互,因为设备在Linux中通常表现为特殊的文件,可以使用文件I/O函数进行操作。这包括字符设备和块设备的处理。
对于串口操作,这部分内容可能涉及串行通信协议,如UART(通用异步收发传输器),以及如何使用`open()`、`read()`、`write()`和配置串口参数(如波特率、数据位、停止位和校验位)的函数。
最后,章节还介绍了标准文件I/O函数,如`fopen()`、`fread()`、`fwrite()`和`fclose()`,它们提供了更高级别的接口,具有缓冲功能,更适合于文本处理和日常文件操作。
通过学习这一章,读者不仅能够理解Linux系统调用和API之间的关系,还能熟练掌握文件I/O的各种方法,这对于任何涉及嵌入式Linux应用开发的工作都至关重要。无论是进行设备驱动开发还是编写用户级应用程序,这些基础知识都将为开发者打下坚实的基础。