（第2版）

主讲内容 第8章 嵌入式系统Boot Loader技术 第9章 嵌入式Linux操作系统移植 第10章 嵌入式Linux设备驱动程序开发

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.1 嵌入式Linux C语言应用程序开发基础 11.1.1 编写源程序 从经典的“Hello World!”程序入手。首先打开编辑器VIM。在Linux PC上打开一个终端窗口，输入命令vi helloworld.c，打开并建立源文件。输入源代码 VIM相关的操作命令。 １.VIM中文件打开相关命令（在终端窗口中使用）： ２.VIM光标操作类命令（VIM界面中使用）： ３.屏幕操作类命令： ４.插入文本类命令： ５.删除操作相关命令：

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 ７.搜索及替换命令： ８.选项设置： ９.文本缓存操作：

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.1.2 交叉编译程序 对于Makefile文件的编辑依然可以使用VIM。在Helloworld.c所在的目录中建立Makefile文件 Makefile文件保存好后，接下来就可以在helloworld.c文件目录下执行make命令进行编译了。编译后会产生ARM-Linux下的可执行文件helloworld，可以将此文件下载到目标板进行调试运行。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.1.3 调试程序 由于嵌入式系统资源有限性，一般不能直接在目标系统上进行调试，通常采用gdb+gdbserver的方式进行调试。 要采用远程调试（remote）的方法。 1.建立安装gdb组件 2.调试运行 3.调试命令（注意命令列表中括号里的内容为命令简写方式）

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.2 文件I/O编程 Linux中的文件主要分为4种：普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。 11.2.2 文件I/O操作API 1.open函数说明 open函数是用于打开或创建文件，在打开或创建文件时以指定文件的属性及用户的权限等各种参数。 （1）open函数原型： int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); （2）open函数相关头文件：

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （3）open函数的参数说明： pathname：被打开的文件名（包括路径名）。 flags：文件打开方式：（flag 参数可通过“|”组合构成） O_RDONLY：只读方式打开文件； O_WRONLY：写方式打开文件； O_RDWR：读写方式打开文件； 以上三个选项必须且只能使用其中一个 mode：被打开文件的存取权限，为8进制表示法 （4）open函数返回值： 打开成功返回文件描述符，通常是最小的未被使用的描述符；失败返回-1，并且错误代码存入errno，错误代码（定义于errno.h中，如需要处理错误需包含该头文件）

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 2.close函数说明 close函数是用于关闭一个打开文件。当一个进程终止时，它所有已打开的文件都由内核自动关闭，很多程序都使用这一功能而不显示地关闭一个文件。 （1）close函数原型： int close(int fd); （2）close函数相关头文件： #include <unistd.h> （3）close函数的参数说明： fd：open函数打开成功返回的文件描述符。 （4）close函数返回值： 成功返回0；返回-1表示出错。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 3. read函数说明 ssize_t read(int fd,void * buf ,size_t count); （2）read函数相关头文件： #include <unistd.h> #include <stddef.h>//size_t为无符号整型型代表数量，ssize_t为signed size （3）read函数的参数说明： fd：文件描述符； buf：指定存储器读出数的缓冲区； count：指定读出的字节数。若参数count为0，则read()不会有作用并返回0。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （4）read函数返回值： 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；当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中，而文件读写位置则无法预期。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 4.write函数说明 write 函数是用于向打开的文件写数，写操作从文件的当前位移量处开始。若磁盘已满或超出该文件的长度，则write 函数返回失败。 （1）write函数原型： ssize_t write(int fd,void *buf,size_t count); （2）write函数相关头文件： 同read函数。 （3）write函数的参数说明： write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。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （4）write的返回值： 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。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； EADF：参数fd非有效的文件描述词，或该文件已关闭。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 5.lseek函数说明 （1）lseek函数原型： off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence); （2）lseek函数相关头文件： #include <unistd.h> #include <sys/types.h> （3）lseek函数的参数说明： （4）lseek的返回值： 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。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 6.fcntl函数说明 Linux采用上锁的方法避免共享的资源产生竞争的状态。 fcntl 是一个非常通用的函数，它还可以改变文件进程各方面的属性。 （1）fcntl函数原型： （2）fcntl函数相关头文件： （3）fcntl函数的参数说明： （4）fcntl的返回值：

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.3 网络编程 11.3.1 网络通信基础及例程 嵌入式Linux的网络通信程序是基于套接字（Socket）模式的。Socket实际是网络传输层供给应用层的编程接口。常见的socket有三种类型如下： 1.流式socket(SOCK_STREAM) 流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流；它使用TCP 协议，从而保证了数据传输的正确性和顺序性。 Socket编程采用客户/服务器模式。因此编程分为服务器端和客户端两部分。 2.数据报socket(SOCK_DGRAM) 数据通过相互独立的报文进行传输，数据报套接字定义了一种无连接的服务，是无序的，并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 3. 原始socket(SOCK_RAM) 以源程序为例，介绍流式Socket编程的基本方法： （1）服务器端源程序（server.c） （2）客户端源程序（client.c） 11.3.2 网络通信API 1.网络地址相关操作 （1）重要数据结构 sockaddr 和sockaddr_in两个结构体都是用来保存socket信息的。 ①sockaddr定义 ②sockaddr_in定义

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （2）IP地址转换函数 通常用户在表达地址时采用的是点分十进制表示的数值 （或者是以冒号分开的十六进制IPv6地址），而在通 常使用的socket 编程中所使用的则是二进制值，这就 需要将这两个数值进行转换。 ①inet_ntoa函数说明： ②inet_addr函数说明 ③inet_pton函数说明 ④inet_ntop函数说明

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 2.其它转换函数 （1）存储顺序转换 （2）名字转换 在Linux中，有一些函数可以实现主机名和地址的转化，最为常见的有gethostbyname、gethostbyaddr、getaddrinfo 等，它们定义在<netdb.h>头文件中 3.Socket编程函数 （1）socket函数说明 该函数用于建立一个socket 连接，可指定socket类型等信息 ①函数原型 ②相关头文件 ③函数参数说明 ④函数返回值

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （2）bind函数说明 该函数是用于将本地IP地址定端口号的，若定其他地址则不能成功。另外，它主要用于TCP的连接，而在UDP的连接中则无必要。 ①函数原型 ②相关头文件 ③函数参数说明 ④函数返回值

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （3）listen函数说明 listen函数用于流式Socket（TCP协议）中使用。用于监听网络通信端口，检测客户端的服务请求。 ①函数原型 ②相关头文件 ③函数参数说明 ④函数返回值

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （4）connect函数说明 该函数在流式Socket中是用于bind的之后的client端，用于与服器端建立连接。 ①函数原型 int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen) ②相关头文件 #include <sys/socket.h> ③函数参数说明 socktd：套接字描述符； serv_addr：服务器端地址； addrlen：地址长度。 ④函数返回值 成功返回非负套接字描述符；出错返回-1

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （5）send函数说明 发送数据。 ①函数原型 int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags) ②相关头文件 #include <sys/socket.h> ③函数参数说明 socktd：套接字描述符； msg：指向要发送数据的指针； len：数据长度； flags：一般为0。 ④函数返回值 成功返回发送的字节数；失败返回-1。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （6）recv函数说明 接收数据。 ①函数原型 int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags) ②相关头文件 #include <sys/socket.h> ③函数参数说明 socktd：套接字描述符； buf：存放接收数据的缓冲区； len：数据长度； flags：一般为0。 ④函数返回值 成功返回接收的字节数；失败返回-1。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 （7）sendto和recvfrom函数说明 功能类似5、6，只是在发送和接收数据时需要指定目的地址，可以再没有执行connect函数时直接发送或接收数据，常用于数据报Socket方式。 原型分别为： int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen) 参数to为目地机的IP 地址和端口号信息； int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen) 参数from为源机的IP 地址和端口号信息。

第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.4 应用实例 11.4.1 ADC应用实例 11.4.2 PWM蜂鸣器控制应用实例 11.4.3 触摸屏应用实例

11.5 本章小结 本章介绍了嵌入式Linux应用程序的一般开发方法。通过实例分析了简单应用、文件I/O操作和网络通信应用程序的设计的方法；并详细讲解了一些常用的API。