linux设备驱动—底层文件访问函数说明

### Linux设备驱动——底层文件访问函数详解 在Linux系统中，设备驱动程序是与硬件进行交互的核心组件之一，为了能够有效地管理和控制各种设备资源，理解并掌握底层文件访问函数至关重要。本文将详细介绍几个常见的文件访问函数，包括`open()`、`close()`、`ioctl()`以及读写操作等，并通过具体的示例帮助读者更好地理解和应用这些函数。 #### 1. `open()` 函数 `open()` 函数用于打开或创建一个文件，以便后续对其进行读取、写入或其他操作。其基本原型如下： ```c #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int open(const char *pathname, int flags); int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); ``` - **参数说明**： - `pathname`：指向待打开或创建的文件路径的字符串指针。 - `flags`：用于指定文件的打开方式，常见的有： - `O_RDONLY`：只读方式打开。 - `O_WRONLY`：只写方式打开。 - `O_RDWR`：读写方式打开。 - `O_CREAT`：当文件不存在时创建该文件。 - `mode`：当`flags`中包含`O_CREAT`时，此参数定义新创建文件的权限模式。 - **返回值**： - 成功时返回一个非负整数，即文件描述符（file descriptor）。 - 失败时返回-1，并设置`errno`来指示错误原因。 **示例**： ```c int fd = open("myfile", O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR); if (fd == -1) { perror("open failed"); exit(EXIT_FAILURE); } ``` #### 2. `close()` 函数 `close()` 函数用于关闭一个已打开的文件描述符，释放与之相关的资源。 ```c #include <unistd.h> int close(int filedes); ``` - **参数**： - `filedes`：要关闭的文件描述符。 - **返回值**： - 成功返回0。 - 失败返回-1，并设置`errno`来指示错误原因。 **示例**： ```c if (close(fd) == -1) { perror("close failed"); exit(EXIT_FAILURE); } ``` #### 3. `ioctl()` 函数 `ioctl()` 函数为输入输出控制提供了一种灵活的方式，允许用户空间进程向内核发送请求以获取或设置特定设备的状态。 ```c #include <unistd.h> int ioctl(int filedes, unsigned long cmd, ... /* variable argument list */); ``` - **参数**： - `filedes`：目标设备的文件描述符。 - `cmd`：指定的操作命令。 - 变长参数列表：根据`cmd`的不同而变化，可以是一个指针或者一个简单的值。 - **返回值**： - 成功返回0。 - 失败返回-1，并设置`errno`来指示错误原因。 **示例**： ```c int ret = ioctl(fd, DS18B20_READ_TEMP, &temp); if (ret == -1) { perror("ioctl failed"); exit(EXIT_FAILURE); } ``` #### 4. 读写操作 除了上述函数外，对于文件的基本读写操作也是必不可少的。 - **`read()` 函数**： ```c ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbyte); ``` - **`write()` 函数**： ```c ssize_t write(int filedes, const void *buf, size_t nbyte); ``` 这两个函数用于从文件描述符中读取数据或将数据写入文件描述符。 **示例**： ```c char data[1024]; ssize_t nread; nread = read(fd, data, sizeof(data)); if (nread == -1) { perror("read failed"); exit(EXIT_FAILURE); } nread = write(fd, data, sizeof(data)); if (nread == -1) { perror("write failed"); exit(EXIT_FAILURE); } ``` #### 总结 以上就是关于Linux设备驱动中常用的底层文件访问函数的详细介绍。理解这些函数的工作原理及其应用场景，对于开发高质量的设备驱动程序至关重要。希望本文能为初学者提供一定的帮助，让大家在学习过程中少走弯路。