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Linux高级编程（1）

2016-3-23 22:01:09 2201 Linux

0 Linux高级编程（1） Unix/Linux系统江湖传言：“文件之才，得之可得天下”，这也是采用文件系统管理硬件设备的原因。之前的linux基础篇主要是了解Linux的基础命令和工作原理；而高级篇涉及到Socket进程通信等重要的知识，话不多说，一起去挖宝吧！下面提供百度思维导图的链接： http://naotu.baidu.com/file/7e2d7e39d777a631051b7066d4ba1789?token=6cfed9559fb4c885 1.设备和文件 Linux采用文件系统管理硬件设备，我们可以把所有的硬件设备看做是特殊的文件，实现设备无关性。 (1)设备和文件操作方式：系统API VS系统调用：系统API：系统一般都有一个库libc ，程序员都是调用库文件来和内核打交道的系统调用：操作系统提供给用户的特殊接口（实际上是以软中断的方式向内核请求）。设备驱动程序会使用一些标准的内核服务，应用程序通常可以通过系统调用open（）打开设备文件，建立起与目标设备的连接；对文件的存取相当于对设备的使用；而我们知道设备驱动程序是内核的一部分（皇帝身边的红人），驱动必须要提供一个标准的接口（比如：我们最后阶段移植驱动的时候，一般都会加一个test.c文件，运行test.c实际上调用的也是驱动里面的接口函数），驱动模块调用read /write 操作硬件；文件描述符fd： PCB（进程管理块）中有文件描述符指针，记录的是每个进程的文件描述符列表，内核比较高傲，处于数据保护，不允许外人访问文件描述符表，只给外人提供一个文件描述符的ID而且还限制了访问的个数，这样应用程序就可以通过这个文件描述符ID来访问内核的文件；通过#ulimit –n 来查看文件描述符；当每个进程加载后，默认打开 0,1,2这三个文件描述符。文件描述符如此好用，实乃居家旅行，杀人mei口，必备良药，那么问题来了，怎么获得这个文件描述符？客官往下看：基本文件操作： open/creat函数：（打开或者有可能创建一个文件） int open(constchar pathname, int flags); int open(constchar pathname, int flags, mode_t mode); int creat(constchar pathname, mode_t mode); creat(pathname, mode)等价于open(pathname,O_WRONLY\|O_CREAT\|O_TRUNC, mode)‏ 返回值：成功时返回文件的描述符，失败时返回-1 eg： outfd= open(“myfile",O_WRONLY\|O_CREAT\|O_TRUNC,S_IRWXU\|S_IRGRP); close函数： #include int close(intfd); 返回值：成功则返回0，失败则返回1 read/write函数： #include ssize_t read(intfd, void buf, size_t count); 返回值: 读到的字节数，若已到文件尾为0，若出错为-1 ssize_twrite(int fd, const void buf, size_t count); 返回值: 若成功为已写的字节数，若出错为-1 fcntl函数：对指定的描述符对应的文件进行操作（经常用于文件锁） int fcntl(intfd, int cmd); int fcntl(intfd, int cmd, long arg); int fcntl(intfd, int cmd, struct flock lock); 返回值: 若成功则依赖于cmd，若出错为-1 F_DUPFD: 用来查找大于或等于参数arg的最小且仍未使用的文件描述词，并且复制参数fd的文件描述词。 F_GETFD/F_SETFD:取得/设置close-on-exec旗标。 F_GETFL/F_SETFL:取得/设置文件描述词状态旗标 F_GETOWN/F_SETOWN:管理可用的I/O信号 F_GETLK/F_SETLK/F_SETLKW:取得/设置文件锁定的状态，后者若连接断开则直接错误返回 lseek函数：是用于在指定的文件描述符中将文件指针定位到相应的位置。 off_tlseek(int fildes, off_t offset, int whence); 返回值：如果成功则返回地址的偏移量，失败则返回-1 参数whence： SEEK_SET: 从文件开头计算偏移量 SEEK_CUR: 从文件当前的位置开始计算偏移量 SEEK_END: 从文件结尾的位置开始计算偏移量chmod修改权限:int chmod (char pathname,mode_t mode) dup/dup2函数：复制文件描述符文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。 dup返回新的文件文件描述符（没有用的文件描述符最小的编号）。 dup2可以让用户指定返回的文件描述符的值，如果需要，则首先接近newfd的值，他通常用来重新打开或者重定向一个文件描述符。 #include int dup(int oldfd); int dup2(int oldfd, int newfd); 返回值：成功则返回文件新的描述符，失败则返回-1 权限位设置为mode: int mkdir(char pathname,mode_t mode) 文件记录锁：多个进程同时对同一文件进行操作，出现数据不同步，于是用fcntl函数对文件进行控制； 2.TTY和串口编程 TTY终端：串行端口终端(/dev/ttySn)；伪终端(/dev/pty/)；控制终端(/dev/tty)；控制台终端(/dev/ttyn,/dev/console)；虚拟终端(/dev/pts/n)； tty设备包括虚拟控制台，串口以及伪终端设备。 /dev/tty代表当前tty设备，在当前的终端中输入 echo “hello” > /dev/tty ，都会直接显示在当前的终端中。串口编程：在嵌入式中串口是字设备，访问具体的串行端口的编程与读／写文件的操作类似，只需打开相应的设备文件即可操作。串口编程在于参数与属性的设置。根文件中若没有串口设备文件，应使用mknod命令创建； eg: mknod /dev/ttyS0 c 3 23 (这个在开发板上移植驱动的时候使用过) 串口通讯方式： Ø 同步通讯：时钟保持一致； Ø 异步通讯：时钟频率可以不一样； Ø 全双工：收发同时进行； Ø 半双工：收发分开进行；串口DB9针脚： RXD:接收 TXD:发送 GND:接地其他（其他针脚可以做检测用）：举个栗子：如何查看串口设备有没有连接？用RTS发送一个数据，看CTS有没有收到，这样就可以确定设备的连接状况。串口设置： Ø 流控制：软件流和硬件流 Ø 波特率：传输速度 Ø 数据位：通常设8位 Ø 奇偶校验：校验数据 Ø 停止位：通常设1位 1
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