Unix/Linux内核编程:ioctl函数详解
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更新于2024-08-20
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"函数简介ioctl-UC内核编程笔记"
在UC内核编程中,`ioctl`函数是一个重要的接口,用于获取或改变socket的I/O属性。这个函数在处理与设备交互,尤其是网络通信时非常常见。`ioctl`的调用格式如下:
```c
int ioctl(int sockfd, long cmd, unsigned long* argp);
```
- `sockfd`:这是一个已打开的套接字描述符,代表与特定设备或服务的连接。
- `cmd`:指定要执行的操作或查询的属性,是一个长整型常量。不同的`cmd`值对应不同的I/O控制命令。
- `argp`:指向一个参数的指针,根据`cmd`的值,这个参数可以用来传递或接收信息。
这里提到了几个常用的`ioctl`命令:
1. **FIONREAD**:这个命令用于获取socket缓冲区中未读数据的字节数。在非阻塞模式下,如果调用`recv`或`read`可能会立即返回,但如果没有数据可用,使用`FIONREAD`可以预先检查是否还有数据可读,避免阻塞。
2. **FIONBIO**:这个命令用来设置socket的阻塞或非阻塞模式。当`argp`为零时,socket将被设置为阻塞模式,即在没有数据可读或写时会挂起进程,直到有数据可用。若`argp`非零,则设置为非阻塞模式,在没有数据时不会等待,而是立即返回错误。
3. **SIOCATMARK**:这个命令对于TCP协议特别有用,用于判断是否有未读的带外数据。带外数据是在正常数据流中插入的紧急数据,通常用于传递优先级较高的信息。`SIOCATMARK`返回`true`或`false`,表示当前是否处于带外数据标记的位置。
在更广泛的上下文中,UC内核编程涉及到一系列的Unix/Linux操作系统概念和技术,包括:
- **Unix/Linux操作系统**:Unix是多用户、多任务的操作系统,有着丰富的历史和派生版本,如SystemV、Berkley和Hybrid。Linux是类Unix操作系统,其核心是开放源码的,可以适应各种硬件平台。
- **GNU编译工具GCC**:GNU Compiler Collection是Unix/Linux环境下广泛使用的编译器,支持C、C++等多种语言。
- **GNU C库**:提供了许多系统调用和标准库函数,是编写C程序的基础。
- **内存管理**:包括动态内存分配、释放、内存保护等。
- **文件I/O**:涉及文件的打开、读写、关闭以及缓冲机制。
- **进程管理**:如进程创建、终止、同步和通信。
- **信号**:进程间的异步通信方式。
- **进程间通信**:如管道、消息队列、共享内存、套接字等机制。
- **多线程**:在同一进程中并发执行的代码片段。
- **网络通信**:基于socket编程,包括TCP/IP协议栈、套接字接口等。
了解并熟练掌握这些知识点是进行UC内核编程的基础,它们不仅涵盖了操作系统的核心原理,也涉及到实际编程中的许多实用技术。通过学习,开发者能够构建高效、稳定的系统和服务。
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