Linux用户空间访问设备

propor

已于 2023-12-27 09:59:23 修改

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分类专栏：嵌入式Linux系统文章标签： linux

于 2022-11-23 14:02:17 首次发布

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本文介绍了Linux系统中三种主要的用户空间访问设备文件的方法：查询方式、poll方式和select方式，并通过示例代码展示了如何使用这些方法来读取设备文件。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Linux下设备也被当作文件进行访问，Linux用户空间访问设备主要有3种方式。

1.查询方式

2.poll方式

3.select方式

1.查询方式

查询方式为最简单的方式，也是效率最低的方式。

函数原型：

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

flats:O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

读成功返回读的字节数。

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

写成功返回写的字节数。

#include <assert.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	char capacity[16] = {0};
	int fd, ret;

	fd = open("/sys/class/power_supply/max1720x_battery/capacity", O_RDONLY);

	if (fd == -1) {
		perror("open");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	while (1) {
		read(fd, &capacity, sizeof(capacity));
		printf("capacity = %s\n", capacity);
		sleep(1);
	}

	close(fd);
	return EXIT_SUCCESS;
}

2.poll方式

poll方式查询是否可对设备进行无阻塞的访问，如果不可访问，则会睡眠在等待队列上。

数据结构：

struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* requested events */
short revents; /* returned events */
};

常用events:POLLIN,POLLOUT,POLLRDNORM,POLLWRNORM

注意：POLLIN和POLLRDNORM配合使用，POLLOUT和POLLWRNORM配合使用

函数原型：

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

#include <assert.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	char capacity[16] = {0};
	int fd, ret;
	struct pollfd pfd;

	fd = open("/sys/class/power_supply/max1720x_battery/capacity", O_RDONLY);

	if (fd == -1) {
		perror("open");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	pfd.fd = fd;
	pfd.events = (POLLIN | POLLRDNORM);

	while (1) {
		puts("Starting poll...");

		ret = poll(&pfd, (unsigned long)1, 5000);   //wait for 5 secs

		if (ret < 0) {
			perror("poll");
		}

		if ((pfd.revents & POLLIN) == POLLIN) {
			read(pfd.fd, &capacity, sizeof(capacity));
			printf("POLLIN : capacity = %s\n", capacity);
		}
	}

	close(fd);
	return EXIT_SUCCESS;
}

3.select方式

select方式查询是否可对设备进行无阻塞的访问，如果不可访问，则会睡眠在等待队列上。

函数原型：

int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

void FD_CLR(int fd, fd_set *set);
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
void FD_SET(int fd, fd_set *set);
void FD_ZERO(fd_set *set);

#include <assert.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/select.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	char capacity[16] = {0};
	int fd, ret;
	fd_set fds;

	fd = open("/sys/class/power_supply/max1720x_battery/capacity", O_RDONLY);

	if (fd == -1) {
		perror("open");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}


	while (1) {
		puts("Starting select...");

		FD_ZERO(&fds);
		FD_SET(fd, &fds);

		ret = select(1, &fds, NULL, NULL, NULL);

		if (ret < 0) {
			perror("select");
		}

		if (FD_ISSET(fd, &fds)) {
			read(fd, &capacity, sizeof(capacity));
			printf("SELECT : capacity = %s\n", capacity);
		}
	}
	close(fd);
	return EXIT_SUCCESS;
}