学习 I2C 和 SPI 驱动的时候,针对 I2C 和 SPI 设备寄存器的操作都是通过相关的 API 函数进行操作的。这样 Linux 内核中就会充斥着大量的重复、冗余代码,但是这些本质上都是对寄存器的操作,所以为了方便内核开发人员统一访问 I2C/SPI 设备的时候,为此引入了 Regmap 子系统。
C语言标准的文件编程函数: fopen*、fread、fwrite、*fclose
上一篇文章 Linux内核源码分析 - 系统调用 中分析了linux下的系统调用在kernel space层是如何实现的,现在我们来分析下user space层的实现。
linux 中最常用的 IO 模型是同步 IO,在这个模型中,请求发出后应用程序会阻塞直到满足条件(阻塞 IO),或在不满足条件的情况下立即返回出错(非阻塞 IO),这样做的好处是程序在等待 IO 请求完成时不会占用 CPU。 POSIX 定义了异步 IO 应用程序接口(AIO API),linux 2.6 以上版本的内核也实现了内核级别的异步 IO 调用。 异步 IO 的基本思想是允许进程发起很多 IO 操作,而不用阻塞任何一个,也不用等待任何操作的完成,直到 IO 操作完成时,进程可以检索 IO 操作的结果。
文件 I/O (Input/Output)和标准 I/O 库是用于在 C 语言中进行文件操作的两种不同的方法。
Linux文件操作 Linux中,一切皆文件(网络设备除外)。 硬件设备也“是”文件,通过文件来使用设备。 目录(文件夹)也是一种文件。 Linux文件的结构 📷 root:该目录为系统管理员(也称作超级管理员)的用户主目录。 bin:bin是Binary的缩写,这个目录存放着最经常使用的命令。 boot:这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件,包括一些连接文件和镜像文件。 deb:deb是Device(设备)的缩写,该目录下存放的是Linux的外部设备,在Linu
函数定义: int open( const char * pathname, int flags); int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode); 参数说明: pathname :文件的名称,可以包含(绝对和相对)路径 flags:文件打开模式 mode: 用来规定对该文件的所有者,文件的用户组及系统中其他用户的访问权限,则文件权限为:mode&(~umask) 函数说明: 参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数flags 所能使用的旗标: 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。此外,若O_CREAT与O_EXCL同时设置,并且欲打开的文件为符号连接,则会打开文件失败。 O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时,则不会将该终端机当成进程控制终端机。 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 以不可阻断的方式打开文件,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 以同步的方式打开文件。 O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接,则会令打开文件失败。 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。
内核空间——存放的是整个内核代码和所有内核模块,以及内核所维护的数据。 用户空间——用户程序的代码和数据。
2、嵌入式硬件系统的结构 (1)嵌入式处理器+外围硬件 (2)常见的外围硬件:电源、时钟、内存、I/O、通信、调试; 3、嵌入式处理器 (1)ARM、S3C6410、STM32单片机、华为海思、高通骁龙等 (2)Intel /AMD 都不是嵌入式处理器 4、嵌入式操作系统 功能: 种类:嵌入式linux;WinCE;Vxworks;μC/OS-II;Android;IOS。注意:linux不是嵌入式操作系统;MAC OS WINDOWS XP/7/8/10都不是
在设备驱动中使用异步通知可以使得对设备的访问可进行时,由驱动主动通知应用程序进行访问。因此,使用无阻塞I/O的应用程序无需轮询设备是否可访问,而阻塞访问也可以被类似“中断”的异步通知所取代。异步通知类似于硬件上的“中断”概念,比较准确的称谓是“信号驱动的异步I/O”。 1、异步通知的概念和作用 影响:阻塞–应用程序无需轮询设备是否可以访问 非阻塞–中断进行通知 即:由驱动发起,主动通知应用程序 2、linux异步通知编程 2.1 linux信号 作用:linux系统中,异步通知使用信号来实现 函数原型为:
引用一句经典的话:“UNIX下一切皆文件”。 文件是一种抽象机制,它提供了一种方式用来存储信息以及在后面进行读取。
想想,如果手机上使用一个聊天程序的时候,手机端关闭了聊天程序,那么远端服务器程序总不能说挂就挂吧!所以一定要查明真相。
---前面的文章里面,仔细讲了在linux系统对文件的读写操作以及文件管理,为今天要讲的内容作了铺垫(如果您是刚接触这方面的内容,可以先看我之前写的文章,有错误的地方,还望指出来,在这里先说一声谢谢)。好了废话不多说,直接进入主题。
先来简单回顾一下c语言的文件操作,fopen,fread,fwrite,fclose等,我们在linux下简单编写代码实践一下:
串口是我们实际工作中经常使用的一个接口,比如我们在Linux下使用的debug串口,它用来登录Linux系统,输出log。另外我们也会使用串口和外部的一些模块通信,比如GPS模块、RS485等。这里对Linux下串口使用做个总结,希望对大家有所帮助。
aio_return 异步 I/O 和标准块 I/O 之间的另外一个区别是我们不能立即访问这个函数的返回状态,因为我们并没有阻塞在 read 调用上。在标准的 read 调用中,返回状态是在该函数返回时提供的。但是在异步 I/O 中,我们要使用 aio_return 函数。这个函数的原型如下: ssize_t aio_return( struct aiocb *aiocbp ); 只有在 aio_error 调用确定请求已经完成(可能成功,也可能发生了错误)之后,才会调用这个函数。aio_return 的返回值就等价于同步情况中 read 或 write 系统调用的返回值(所传输的字节数,如果发生错误,返回值就为 -1)。 aio_write aio_write 函数用来请求一个异步写操作。其函数原型如下: int aio_write( struct aiocb *aiocbp ); aio_write 函数会立即返回,说明请求已经进行排队(成功时返回值为 0,失败时返回值为 -1,并相应地设置 errno)。 这与 read 系统调用类似,但是有一点不一样的行为需要注意。回想一下对于 read 调用来说,要使用的偏移量是非常重要的。然而,对于 write 来说,这个偏移量只有在没有设置 O_APPEND 选项的文件上下文中才会非常重要。如果设置了 O_APPEND,那么这个偏移量就会被忽略,数据都会被附加到文件的末尾。否则,aio_offset 域就确定了数据在要写入的文件中的偏移量。 aio_suspend 我们可以使用 aio_suspend 函数来挂起(或阻塞)调用进程,直到异步请求完成为止,此时会产生一个信号,或者发生其他超时操作。调用者提供了一个 aiocb 引用列表,其中任何一个完成都会导致 aio_suspend 返回。 aio_suspend 的函数原型如下: int aio_suspend( const struct aiocb *const cblist[], int n, const struct timespec *timeout ); aio_suspend 的使用非常简单。我们要提供一个 aiocb 引用列表。如果任何一个完成了,这个调用就会返回 0。否则就会返回 -1,说明发生了错误。请参看清单 3。 清单 3. 使用 aio_suspend 函数阻塞异步 I/O struct aioct *cblist[MAX_LIST] /* Clear the list. */ bzero( (char *)cblist, sizeof(cblist) ); /* Load one or more references into the list */ cblist[0] = &my_aiocb; ret = aio_read( &my_aiocb ); ret = aio_suspend( cblist, MAX_LIST, NULL ); 注意,aio_suspend 的第二个参数是 cblist 中元素的个数,而不是 aiocb 引用的个数。cblist 中任何 NULL 元素都会被 aio_suspend 忽略。 如果为 aio_suspend 提供了超时,而超时情况的确发生了,那么它就会返回 -1,errno 中会包含 EAGAIN。 aio_cancel aio_cancel 函数允许我们取消对某个文件描述符执行的一个或所有 I/O 请求。其原型如下: int aio_cancel( int fd, struct aiocb *aiocbp ); 要取消一个请求,我们需要提供文件描述符和 aiocb 引用。如果这个请求被成功取消了,那么这个函数就会返回 AIO_CANCELED。如果请求完成了,这个函数就会返回 AIO_NOTCANCELED。 要取消对某个给定文件描述符的所有请求,我们需要提供这个文件的描述符,以及一个对 aiocbp 的 NULL 引用。如果所有的请求都取消了,这个函数就会返回 AIO_CANCELED;如果至少有一个请求没有被取消,那么这个函数就会返回 AIO_NOT_CANCELED;如果没有一个请求可以被取消,那么这个函数就会返回 AIO_ALLDONE。我们然后可以使用 aio_error 来验证每个 AIO 请求。如果这个请求已经被取消了,那么 aio_error 就会返回 -1,并且 errno 会被设置为 ECANCELED。 lio_listio 最后,AIO 提供了一种方法使用 lio_listio API 函数同时发起多个传输。这个函数非常重要,因为这意味着我们可以在一个系统调用(一次内核上下文切换
Python经常被称作“胶水语言”,因为它能够轻易地操作其他程序,轻易地包装使用其他语言编写的库,也当然可以用Python调用Shell命令。
文件在今天的计算机系统中作用是很重要的。文件用来存放程序、文档、数据、表格、图片和其他很多种类的信息。作为一名程序员,您必须编程来创建、写入和读取文件。编写程序从文件读取信息或者将结果写入文件是一种经常性的需求。C提供了强大的和文件进行通信的方法。使用这种方法我们可以在程序中打开文件,然后使用专门的 I/O 函数读取文件或者写入文件。
当前文章介绍如何在Linux系统下编写一个DS18B20温度传感器驱动,测量环境温度,并将DS18B20注册成字符设备,通过文件接口将温度数据传递给应用层。
相信诸位学习过Linux的小伙伴对这句话不陌生吧。Linux下一切皆文件,也就是说在冯诺依曼体系下的任何东西,均可视为文件?为什么能这么说呢?
有一定编程基础的小伙伴应该都接触过文件编程吧,file. 在C语言里面是包一个<file.h>的头
文件操作是在电脑内存中进行(区别于外存--硬盘),文件在内存中操作后还需要保存在外存上。所以每次写文档时需要注意:要时刻保存文档(Ctrl+s),因为文件内容当前在内存中,没有外存在外存中。(为什么电脑不能写一个数据就自动保存呢?主要原因还是频繁的写入数据到外存中将加快硬盘的损坏。)
阅读本文需要2.5分钟 Python文件操作 文件操作主要讲解以下内容: 1.文件本身的操作(python内置) 2.系统中文件和文件夹的操作(os和shutil模块当中) 3.系统路径相关操作(os模块中的子模块 os.path) 文件的基本操作: open() 打开或者创建一个文件 格式:open('文件路径','打开模式') 返回值:文件io对象 打开模式一共N种: w模式 写模式write 文件不存在时会创建文件,如果文件已存在则会清空文件
本文介绍了Linux系统下共享内存的概念、实现方法以及相关的应用,包括共享内存的读写、同步和调试等方面。
查看 V3S 原理图,查看 RGB LED对应的引脚 PG0 -> green LED PG1 -> blue LED PG2 -> red LED
此类驱动适合于大多数简单的硬件设备。比如并口打印机,我们通过在/dev下建立一个设备文件(如/dev/printer)来访问它。
Linux 文件 IO 操作指的是在 Linux 系统上对文件进行读取和写入的操作。它是通过与文件系统交互来读取和写入文件中的数据。
我们可以通过上一节所讲的read()和write()函数来实现向一个文件中写入内容并把写入内容打印到屏幕的功能。
2.一个不错的中文Linux手册:http://cpp.ezbty.org/manpage
shutil.copyfileobj(fsrc, fdst[, length]) 将文件内容拷贝到另一个文件中
内核态文件操作 在用户态,我们操作文件可以用C库函数:open()、read()、write()等,但是在内核态没有库函数可用,这时就需要用内核的一些函数:filp_open、filp_close、vfs_read、vfs_write、set_fs、get_fs等函数,
__init__宏:被修饰的函数会被链接器链接放入.init.text段中(本来默认情况下函数是被放入.text段中)。对内核而言是一种暗示,表示该函数仅在初始化期间使用,内核启动时统一会加载.init.text段中的这些模块安装函数,加载完后就会把这个段给释放掉以节省内存。 __exit__宏:被修饰的函数仅用于模块卸载,链接器会将其放入特殊的ELF段。如果模块被直接内嵌到内核中,或内核的配置不允许卸载模块,则被修饰的函数将被简单的丢弃。 prink函数:模块在被加载到内核后,它能调用的函数仅仅是由内核导出的那些函数。KERN_INFO是printk的打印级别,其实只是一个字符串(如<1>)。操作系统的命令行中也会有一个打印级别的设置(值为0-7),当前操作系统中执行printk的时候会去对比printk中的打印级别和操作系统命令行中设置的打印级别,小于命令行设置级别的信息会被打印出来,大于的会被拦截。 module_init宏:该宏声明的函数会在模块被装载到内核中调用。 module_exit宏:该宏声明的函数会在模块被卸载时调用。 MODULE_LICENSE宏:指定该代码所使用的许可证协议。 MODULE_AUTHOR:描述模块作者。
Linux系统中,应用程序访问外设是通过文件的形式来进行的,Linux将所有的外设都看做文件,统一存放在/dev目录下。
该文章介绍了如何通过Linux内核技术实现一个基于ARM SoC的通用驱动程序,该驱动程序可以支持多种外设如LED、按键、喇叭等。首先介绍了Linux内核的树状结构和通用驱动程序涉及到的关键组件,如驱动程序加载、设备管理、中断处理、队列和调度等。然后详细讲解了如何创建一个通用的驱动程序框架,该框架可以支持多个外设,如LED、按键、喇叭等。最后,介绍了如何通过修改测试程序来点亮LED,并通过一个简单的示例来展示通用驱动程序的效果。
在日常工作/学习中,读者可能会经常听到如下一些词:“作业”,“任务”,“开了几个线程”,“创建了几个进程”,“多线程”,“多进程”等等。如果系统学习过《操作系统》这门课程,相信大家对这些概念都十分了解。但对很多电子、电气工程专业(或是其他非计算机专业)的同学来说,由于这门课程不是必修课程,我们脑海中可能就不会有这些概念,听到这些概念的时候就会不知所云,不过没有关系,先让我们克服对这些概念的恐惧。比如小时候刚开始学习数学的时候,先从正整数/自然数开始学习,然后逐步接触到分数、小数、负数、有理数、无理数、实数,再到复数等等。这些操作系统中的概念也是这样,让我们从初级阶段开始学起,逐步攻克这些新概念背后的真正含义。
open函数在Linux下一般用来打开或者创建一个文件,我们可以根据参数来定制我们需要的文件的属性和用户权限等各种参数。
linux文件里的【inode = index node】解释:要理解inode必须了解磁盘和【目录项】,inode实际是连接【目录项】和磁盘的中间物质。
在计算机中存储的最小单位是位(binary),也就是0和1的二进制码,但是非特殊情况下,能操作的最小存储单位是字节,每8位一个字节。在计算机中所有的文件都是以字节组成,所以八位流也叫做字节流、通用流,通过八位流可以操作所有的文件。
功能:fork函数是从一个已经存在的进程中创建一个新的进程,新的进程称为子进程,原来的进程称为父进程。 参数:无 返回值: 成功:子进程中返回 0,父进程中返回子进程 ID。pid_t,为无符号整型。 失败:返回 -1。
1.mmap函数 所需头文件:#include<sys/mman.h> 函数原型:void* mmap(void* addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset) 参数: 第一个参数void* addr是映射区的首地址,传NULL,让内核去指定,返回值用来指定映射区的首地址。
以前都只是在网上搜的能用的例子,对一些参数不是很清楚,这次汇总。而且网络通信还是很常用的通信手段。
所有者的权限为rw-,对应着4+2+0,也就是最终的权限6,以此类推,用户组的权限为6,其他用户的权限为4.
本文介绍了Linux系统中I/O复用技术,包括select、poll、epoll,以及相关的IO状态机、IO模型,并通过实例详细讲解了使用select、poll、epoll等技术实现的高并发高性能的TCP/UDP服务器,最后通过实例讲解了如何使用select、poll、epoll等技术解决实际的线上问题,包括如何利用其解决长连接中的性能问题、大文件上传如何避免阻塞IO、如何利用epoll实现UDP服务器等。
除了读取和写入设备外,大部分驱动程序还需要另外一种能力,即通过设备驱动程序执行各种类型的硬件控制。比如弹出介质,改变波特率等等。这些操作通过ioctl方法支持,该方法实现了同名的系统调用。
主要介绍用的比较多的sys的模块命令包括:sys.argv,sys.platform,sys.getdefaultencoding,sys.setdefaultencoding(),sys.getfilesystemencoding(),sys.exit(n),sys.path,sys.modules.keys(),sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr 等。
我们就继续以此为基础,用保姆级的粒度一步一步操作,来讨论一下字符设备驱动程序的编写方法。
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