ARM的嵌入式Linux移植体验之应用实例

应用实例的编写实际上已经不属于Linux操作系统移植的范畴，但是为了保证本系列文章的完整性，这里提供一系列针对嵌入式Linux开发应用程序的实例。

　　编写Linux应用程序要用到如下工具：

　　（1）编译器：GCC

　　GCC是Linux平台下最重要的开发工具，它是GNU的C和C++编译器，其基本用法为：gcc [options] [filenames]。

　　我们应该使用arm-linux-gcc。

　　（2）调试器：GDB

　　gdb是一个用来调试C和C++程序的强力调试器，我们能通过它进行一系列调试工作，包括设置断点、观查变量、单步等。

　　我们应该使用arm-linux-gdb。

　　（3）Make

　　GNU Make的主要工作是读进一个文本文件，称为makefile。这个文件记录了哪些文件由哪些文件产生，用什么命令来产生。Make依靠此makefile中的信息检查磁盘上的文件，如果目的文件的创建或修改时间比它的一个依靠文件旧的话，make就执行相应的命令，以便更新目的文件。

　　Makefile中的编译规则要相应地使用arm-linux-版本。

　　（4）代码编辑

　　可以使用传统的vi编辑器，但最好采用emacs软件，它具备语法高亮、版本控制等附带功能。

　　在宿主机上用上述工具完成应用程序的开发后，可以通过如下途径将程序下载到目标板上运行：

　　（1）通过串口通信协议rz将程序下载到目标板的文件系统中（感谢Linux提供了rz这样的一个命令）；

　　（2）通过ftp通信协议从宿主机上的ftp目录里将程序下载到目标板的文件系统中；

　　（3）将程序拷入U盘，在目标机上mount　U盘，运行U盘中的程序；

　　（4）如果目标机Linux使用NFS文件系统，则可以直接将程序拷入到宿主机相应的目录内，在目标机Linux中可以直接使用。

　　1. 文件编程

　　Linux的文件操作API涉及到创建、打开、读写和关闭文件。

　　创建

int creat(const char *filename, mode_t mode);

　　参数mode指定新建文件的存取权限，它同umask一起决定文件的最终权限（mode&umask），其中umask代表了文件在创建时需要去掉的一些存取权限。umask可通过系统调用umask()来改变：

int umask(int newmask);

　　该调用将umask设置为newmask，然后返回旧的umask，它只影响读、写和执行权限。

　　打开

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

　　读写

　　在文件打开以后，我们才可对文件进行读写了，Linux中提供文件读写的系统调用是read、write函数：

int read(int fd, const void *buf, size_t length);
int write(int fd, const void *buf, size_t length);

　　其中参数buf为指向缓冲区的指针，length为缓冲区的大小（以字节为单位）。函数read()实现从文件描述符fd所指定的文件中读取length个字节到buf所指向的缓冲区中，返回值为实际读取的字节数。函数write实现将把length个字节从buf指向的缓冲区中写到文件描述符fd所指向的文件中，返回值为实际写入的字节数。

　　以O_CREAT为标志的open实际上实现了文件创建的功能，因此，下面的函数等同creat()函数：

int open(pathname, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, mode);

　　定位

　　对于随机文件，我们可以随机的指定位置读写，使用如下函数进行定位：

int lseek(int fd, offset_t offset, int whence);

　　lseek()将文件读写指针相对whence移动offset个字节。操作成功时，返回文件指针相对于文件头的位置。参数whence可使用下述值：

　　SEEK_SET：相对文件开头
　　SEEK_CUR：相对文件读写指针的当前位置
　　SEEK_END：相对文件末尾

　　offset可取负值，例如下述调用可将文件指针相对当前位置向前移动5个字节：

lseek(fd, -5, SEEK_CUR);

　　由于lseek函数的返回值为文件指针相对于文件头的位置，因此下列调用的返回值就是文件的长度：

lseek(fd, 0, SEEK_END);

　　关闭

　　只要调用close就可以了，其中fd是我们要关闭的文件描述符：

int close(int fd);

　　下面我们来编写一个应用程序，在当前目录下创建用户可读写文件"example.txt"，在其中写入"Hello World"，关闭文件，再次打开它，读取其中的内容并输出在屏幕上：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#define LENGTH 100
main()
{
　int fd, len;
　char str[LENGTH];
　fd = open("hello.txt", O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR); /* 创建并打开文件 */
　if (fd)
　{
　　write(fd, "Hello, Software Weekly", strlen("Hello, software weekly"));
　　/* 写入Hello, software weekly字符串 */
　　close(fd);
　}

　fd = open("hello.txt", O_RDWR);
　len = read(fd, str, LENGTH); /* 读取文件内容 */
　str[len] = '\0';
　printf("%s\n", str);
　close(fd);
}