（第2版）.

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1 （第2版）

2 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

3 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 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：

4 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：

5 第11章 嵌入式Linux应用程序设计 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。

6 第11章 嵌入式Linux应用程序设计 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）

7 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。
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：

8 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）

9 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。

10 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。

11 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。

12 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。

13 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。

14 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。

15 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：

16 第11章 嵌入式Linux应用程序设计 11.3 网络编程 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。

17 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） 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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。

24 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。

25 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。

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

27 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。