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1、Linux高级字符设备驱动设备Ioctl控制1.Ioctl用来做什么?大部分驱动除了需要具备读写设备的能力外,还需要具备对硬件控制的能力。例如,要求设备报告错误信息,改变波特率,这些操作常常通过ioctl方法来实现。1.1用户使用方法在用户空间，使用ioctl系统调用来控制设备，原型如下: intioctl(intfd,unsignedlongcmd,...)原型中的点表示这是一个可选的参数，存在与否依赖于控制命令(第2个参数)是否涉及到与设备的数据交互。1.2驱动ioctl方法 ioctl驱
2、动方法有和用户空间版本不同的原型: int(*ioctl)(structinode*inode,structfile*filp,unsignedintcmd,unsignedlongarg) cmd参数从用户空间传下来,可选的参数arg以一个unsignedlong的形式传递,不管它是一个整数或一个指针。如果cmd命令不涉及数据传输，则第3个参数arg的值无任何意义。2.Ioctl实现2.1实现Ioctl方法的步骤: 1) 定义命令 2.) 实现命令2.2定义命令
3、在编写ioctl代码之前，首先需要定义命令。为了防止对错误的设备使用正确的命令，命令号应该在系统范围内是唯一的。ioctl命令编码被划分为几个位段，include/asm/ioctl.h中定义了这些位字段：类型（幻数），序号，传送方向，参数的大小。Documentation/ioctl-number.txt文件中罗列了在内核中已经使用了的幻数。 定义ioctl命令的正确方法是使用4个位段,这个列表中介绍的符号定义在中:1) Type 幻数(类型):表明哪个设备的命令,在
4、参考了ioctlnumber.txt之后选出，8位宽。2)25 Number 序号，表明设备命令中的第几个,8位宽3) Direction 数据传送的方向，可能的值是_IOC_NONE(没有数据传输),_IOC_READ,_IOC_WRITE。数据传送是从应用程序的观点来看待的，_IOC_READ意思是从设备读。4) Size用户数据的大小。（13/14位宽，视处理器而定）内核提供了下列宏来帮助定义命令:1) _IO(type，nr) 没有参数的命令2) _IOR(type，nr，datatype)
5、 从驱动中读数据3) _IOW(type，nr，datatype) 写数据到驱动4) _IOWR(type，nr，datatype) 双向传送，type和number成员作为参数被传递。定义命令(范例)#defineMEM_IOC_MAGIC‘m’//定义幻数#defineMEM_IOCSET_IOW(MEM_IOC_MAGIC,0,int)#defineMEM_IOCGQSET_IOR(MEM_IOC_MAGIC,1,int)2.3Ioctl函数实现 定义好了命令,下一步就是要实现Ioctl函数了，
6、Ioctl函数的实现包括如下3个技术环节: 1) 返回值 2)参数使用 3)命令操作 2.3.1Ioctl函数实现(返回值) Ioctl函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。但是，当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时，通常返回-EINVAL（“非法参数”）。2.3..2Ioctl函数实现(参数) 如何使用Ioctl中的参数? 如果是一个整数，可以直接使用。如果是指针，我们必须确保这个用户地址是有效的,因此使用前需进行正确的检查。
7、2.3.3Ioctl函数实现(参数检查) 25不需要检测： 1) copy_from_user 2) copy_to_user 3) get_user 4) put_user 需要检测： 1) __get_user 2) __put_user intaccess_ok(inttype,constvoid*addr,unsignedlongsize) 第一个参数是VERIFY_READ或者VERIFY_W
8、RITE，用来表明是读用户内存还是写用户内存。addr参数是要操作的用户内存地址，size是操作的长度。如果ioctl需要从用户空间读一个整数，那么size参数等于sizeof(int)。access_ok返回一个布尔值:1是成功(存取没问题)和0是失败(存取有问题),如果该函数返回失败,则Ioctl应当返回–EFAULT。3.I
