嵌入式Linux开发课程

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阿帖禄
5 years ago
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1 嵌入式 Linux 开发课程 ( 应用程序 ) 主讲人 : David.T

2 课程安排 1. 初识 Linux 环境下的编程 2. Linux 下的磁盘和文件 I/O 操作 3. 流式文件操作 4. 字符串操作回顾

3 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 1. 你的第一个程序 :Helloworld vi helloworld.c #include <stdio.h> int main() { printf( Hello world\n ); return 0; } 保存并退出编辑器 gcc o myfirst./helloworld.c

4 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 1. 你的第一个程序 :Helloworld 运行 :./myfirst 用 file 命令查看结果

5 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 2. 交叉编译工具链的使用 (1) arm-linux-gcc o myembedfirst./hellloworld.c (2) 用 file 命令查看 myembedfirst (3) 然后在目标板上用 nfs 挂载你的 pc 机目录, 在目标板上运行 myembedfirst

6 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 3. 在开发板上建立 Linux 环境 (1) 在开发板上用 sjf2410 /f:vivi 烧写 vivi 镜像 (2) 在开发板上用 vivi 对 flash 进行分区 bon part 0 192k 1M load flash kernel x 用超级终端传输数据 zimage 镜像 load flash root x 用超级终端传输 root.cramfs 镜像

7 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 3. 在开发板上建立 Linux 环境 (3) 在开发板上用 sfj2410 /f:vivi 烧写 vivi 镜像 (4) 然后在目标板上用 nfs 挂载你的 pc 机目录, 在目标板上运行 myembedfirst 看看结果

8 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 3. 结论 : 使用 Linux 操作系统, 在 ARM 开发板上和在 PC 机上编写程序是类似的

9 ( 一 ) 初识 Linux 环境下的编程 4. 认识 argc, argv int argc: 输入的参数和程序名自己的个数 char **argv: 输入参数的字符串数组的指针 char *argv[]: 意思同上练习 : 编写一个程序, 能够显示参数个数和每一个参数

10 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件 #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<fcntl.h> int open( const char * pathname, int flags); int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode); 函数说明参数 pathname 指向欲打开的文件路径字符串成功返回 fd 文件描述符, 错误返回 -1

11 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件能使用的旗标 : O_RDONLY 以只读方式打开文件 O_WRONLY 以只写方式打开文件 O_RDWR 以可读写方式打开文件上述三种旗标是互斥的, 也就是不可同时使用, 但可与下列的旗标利用 OR( ) 运算符组合 O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件 O_EXCL 如果 O_CREAT 也被设置, 此指令会去检查文件是否存在文件若不存在则建立该文件, 否则将导致打开文件错误

12 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件 O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时, 此旗标会令文件长度清为 0, 而原来存于该文件的资料也会消失 O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动, 也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面 O_NONBLOCK 以非阻塞的方式打开文件, 也就是无论有无数据读取或等待, 都会立即返回进程之中 O_NDELAY 同 O_NONBLOCK O_SYNC 以同步方式打开文件, 即每次 write 都等到物理 I/O 操作完成 O_DIRECTORY 如果参数 pathname 所指的文件并非为一目录, 则会令打开文件失败

13 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件可以使用的打开权限模式 S_IRWXU,00700 权限, 文件所有者具有可读可写及可执行权限 S_IRUSR 或 S_IREAD,00400 权限, 文件所有者具有可读取的权限 S_IWUSR 或 S_IWRITE,00200 权限, 文件所有者具有可写入的权限 S_IXUSR 或 S_IEXEC,00100 权限, 文件所有者具有可执行的权限 S_IRWXG 权限, 文件用户组具有可读可写及可执行的权限 S_IRGRP 权限, 代表该文件用户组具有可读的权限 S_IWGRP 权限, 代表该文件用户组具有可写入的权限 S_IXGRP 权限, 代表该文件用户组具有可执行的权限 S_IRWXO 权限, 其他用户具有可读可写及可执行的权限

14 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件 S_IROTH 权限, 代表其他用户具有可读的权限 S_IWOTH 权限, 代表其他用户具有可写入的权限 S_IXOTH 权限, 代表其他用户具有可执行的权限错误代码 : EEXIST 参数 pathname 所指的文件已存在, 却使用了 O_CREAT 和 O_EXCL 旗标 EACCESS 参数 pathname 所指的文件不符合所要求测试的权限 EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内 EFAULT 参数 pathname 指针超出可存取内存空间

15 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 1. 打开文件 EINVAL 参数 mode 不正确 ENAMETOOLONG 参数 pathname 太长 ENOTDIR 参数 pathname 不是目录 ENOMEM 核心内存不足 ELOOP 参数 pathname 有过多符号连接问题 EIO I/O 存取错误

16 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 2. errno 简介 errno 是一个针对每个进程而言的全局变量头文件 errno.h 包含了每种错误代码的编号 #include <stdio.h> void perror(const char *msg) 在标准出错上产生一条出错消息 ( 基于当前 errno 的值 ) 见范例 :errnoexample.c

17 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 3. 读取文件 #include<unistd.h> ssize_t read(int fd,void * buf,size_t count); 会把参数 fd 所指的文件传送 count 个字节到 buf 指针所指的内存中若参数 count 为 0, 则 read() 不会有作用并返回 0 返回值为实际读取到的字节数, 如果返回 0, 表示已到达文件尾或是无可读取的数据, 此外文件读写位置会随读取到的字节移动

18 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 3. 读取文件错误代码 : EINTR 此调用被信号所中断 EAGAIN 当使用不可阻断 I/O 时 (O_NONBLOCK), 若无数据可读取则返回此值 EBADF 参数 fd 非有效的文件描述词, 或该文件已关闭见范例 :readexample.c

19 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 4. 写入文件 #include<unistd.h> ssize_t write (int fd,const void * buf,size_t count); 会把参数 buf 所指的内存写入 count 个字节到参数 fd 所指的文件内当然, 文件读写位置也会随之移动如果顺利 write() 会返回实际写入的字节数当有错误发生时则返回 -1, 错误代码存入 errno 中

20 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 4. 写入文件错误代码 : EINTR 此调用被信号所中断 EAGAIN 当使用不可阻断 I/O 时 (O_NONBLOCK), 若无数据可读取则返回此值 EBADF 参数 fd 非有效的文件描述词, 或该文件已关闭

21 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 5. 关闭文件 #include<unistd.h> int close(int fd); 当使用完文件后若已不再需要则可使用 close() 关闭该文件,close 会让数据写回磁盘, 并释放该文件所占用的资源若文件顺利关闭则返回 0, 发生错误时返回 -1 错误代码 : EBADF 参数 fd 非有效的文件描述词或该文件已关闭

22 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 6. 改变已打开文件的当前位置 #include<sys/types.h> #include<unistd.h> off_t lseek(int fd, off_t offset,int whence); 参数 whence 为下列其中一种 : SEEK_SET 参数 offset 即为新的读写位置 SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加 offset 个位移量 SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加 offset 个位移量当调用成功时则返回目前的读写位置, 也就是距离文件开头多少个字节若有错误则返回 -1,errno 会存放错误代码

23 ( 二 )Linux 的文件系统编程 API 练习 : 练习 : 用 open, read, write, close 写一个 cp 程序改进 : 在复制文件的时候, 若文件存在, 则询问一下是否保覆盖原文件, 若选 y 则覆盖, 其他键则退出探索 : 若多次打开同一个文件,lseek 的后结果会影响每一个 fd 么?

24 ( 三 ) 流式文件操作 1. FILE 流结构 typedef struct { int level; /* fill/empty level of buffer */ unsigned flags; /* File status flags */ char fd; /* File descriptor */ unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */ int bsize; /* Buffer size */ unsigned char _FAR *buffer; /* Data transfer buffer */ unsigned char _FAR *curp; /* Current active pointer */ unsigned istemp; /* Temporary file indicator */ short token; /* Used for validity checking */ } FILE;

25 ( 三 ) 流式文件操作 2. C 语言的文件的打开与关闭 #include <stdio.h> FILE *fopen(const char *path, const char *mode); 其中 :path 为文件名字符串指针 ( 包含路径 ) mode 为打开方式 : r, 只读, 该文件必须存在, w, 将文件截短到 0 长度开始写, 若不文件存在, 则建立文件 a, 在文件后添加写, 若文件不存在, 则建立文件新建立文件的权限一般为 (0666), 若文件顺利打开, 则返回指向该流的文件指针, 若文件打开失败, 则返回 NULL, 并把错误代码存在全局变量 errno 中

26 ( 三 ) 流式文件操作 2. C 语言的文件的打开与关闭 #include <stdio.h> int fclose(file *stream) fclose() 用来关闭先前 fopen() 打开的文件此动作会让缓冲区内的数据写入文件中, 并释放系统所提供的文件资源若关文件动作成功则返回 0, 有错误发生时则返回 EOF 并把错误代码存到 errno.

27 ( 三 ) 流式文件操作 3. C 语言的文件的输入和输出 #include <stdio.h> char * fgets(char * s, int size, FILE * stream); 从参数 stream 所指的文件内读入字符并存到参数 s 所指的内存空间, 直到出现换行字符读到文件尾或是已读了 size-1 个字符为止, 最后会加上 NULL 作为字符串结束 fgets() 若成功则返回 s 指针, 返回 NULL 则表示有错误发生用例 : char line[512]; fgets(line, 512, fp);

28 ( 三 ) 流式文件操作 3. C 语言的文件的输入和输出 #include <stdio.h> int fputs(const char*s, FILE * stream); 用来将参数 s 所指的字符串写入到参数 stream 所指的文件内若成功则返回写出的字符个数, 返回 EOF 则表示有错误发生例子 : 要求从指定文件读取第一行并写入指定文件 fgetfputexample.c 想一想 : 若还需要显示第一行读入了多少个字符怎么办?

29 ( 三 ) 流式文件操作 4. 标准输入输出 #include <stdio.h> stdin : 标准输入 stdout: 标准输出用例 :char line[512]; fgets(line, 512, stdin); 练习 : 编写一个程序, 提示 Please input: 从标准输入输入一行, 立刻将刚才读入的行输出到屏幕, 然后继续提示输入, 直到直接输入一个回车结束

30 ( 三 ) 流式文件操作 5. 练习编写一个类似与 cat 的程序要求 : 本程序含一个输入参数当未输入文件名时, 提示要求输入文件名, 若文件找到, 则显示出文件全部内容若文件未找到, 则提示文件未找到编写一个 cp 程序

31 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<stdio.h> int sprintf(char *s, const char *format,...); 用法基本同 printf, 只不过不打印到屏幕上, 而是打印到指定字符串小练习 : 将一个浮点数转换成字符串

32 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> size_t strlen (const char *s); 用来计算指定的字符串 s 的长度, 不包括结束字符 \0 返回字符串 s 的字符数

33 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> char *strcpy(char *dest, const char *src); char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n); 复制字符串 src 到 dest 返回指向 dest 字符串的指针注意 strcpy 容易溢出, 小心使用, 或多使用 strncpy

34 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> char *strchr(const char *s, int c); 用来找出参数 s 字符串中第一个出现的参数 c 地址, 然后将该字符出现的地址返回如果找到指定的字符则返回该字符所在地址, 否则返回 0 小练习 : 查找指定文件的指定字符存在的位置, 并显示出其行数和列数要求程序运行后提示输入所要查找的字符

35 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> int strcmp(const char *s1, const char *s2); 用来比较参数 s1 和 s2 字符串字符串大小的比较是以 ASCII 码表上的顺序来决定, 此顺序亦为字符的值 strcmp() 首先将 s1 第一个字符值减去 s2 第一个字符值, 若差值为 0 则再继续比较下个字符, 若差值不为 0 则将差值返回例如字符串 "Ac" 和 "ba" 比较则会返回字符 "A (65) 和 'b'(98) 的差值 (-33) 即 s1-s2 动动手 : 比较一下字符串 abcdef 和 abcdef, 输出返回值想一想 : 改进一下, 还要指出第几个字符不一样, 分别是什么字符

36 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> char *strcat(char *dest, const char *src); 将参数 src 字符串拷贝到参数 dest 所指的字符串尾第一个参数 dest 要有足够的空间来容纳要拷贝的字符串返回参数 dest 的字符串起始地址

37 ( 四 ) 字符串操作回顾 1. C 语言的内存及字符串操作函数 #include<string.h> char *strdup(const char *s); 先用 malloc() 配置与参数 s 字符串相同的空间大小, 然后将参数 s 字符串的内容复制到该内存地址, 然后把该地址返回该地址最后可以利用 free() 来释放返回一字符串指针, 该指针指向复制后的新字符串地址若返回 NULL 表示内存不足注意 : 如果一直不释放, 会导致内存泄漏

38 Thank you jnology@gmail.com Office :

C/C++ - 文件IO

C/C++ - 文件IO C/C++ IO Table of contents 1. 2. 3. 4. 1 C ASCII ASCII ASCII 2 10000 00100111 00010000 31H, 30H, 30H, 30H, 30H 1, 0, 0, 0, 0 ASCII 3 4 5 UNIX ANSI C 5 FILE FILE 6 stdio.h typedef struct { int level ;