设备的控制函数ioctl

设备的控制函数ioctl

 

设备除了具备读写能力外，还需要具备进行各种文件的控制功能，而这种功能通常需要ioctl来实现。

驱动程序的ioctl方法原型：

int (*ioctl) (struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd,unsigned long arg);

其中：cmd 由用户空间直接传递给驱动程序， arg 不论用户程序使用的是指针还是整数值，都以 unsigned long 的形式传递给驱动程序。

 

ioctl特征：

• 类似与read 和write 函数，可执行写入和读取操作；
• 用于控制硬件或获取状态信息；
• 应用程序命令不同，设备驱动程序中对变量的解释也不同；

编写驱动程序中ioctl的步骤：

1. 选择ioctl命令：命令编号为32位数，分为四个段如下表：

31-30	29-16	15-8	7-0
direction(2bits)	size(14bits)	type(8bits)	number(8bits)

新的符号都定义在linux/ioctl.h ：  中。

_IO(type,nr)/*没有参数的命令*/
_IOR(type, nr, datatype)/*从驱动中读数据*/
_IOW(type,nr,datatype)/*写数据*/
_IOWR(type,nr,datatype)/*双向传送*/
/*type 和 number 成员作为参数被传递, 并且 size 成员通过应用 sizeof 到 datatype 参数而得到*/

 

在使用switch之前，对cmd进行有效检验，如果检验无效返回：-ENOTTY

以及通过函数access_ok验证指向用户空间的地址是否合法，不合法返回：-EINVAL

int err = 0, tmp;
 int retval = 0;
   
 /*
  * extract the type and number bitfields, and don't decode
  * wrong cmds: return ENOTTY (inappropriate ioctl) before access_ok()
  */
 if (_IOC_TYPE(cmd) != SCULL_IOC_MAGIC) return -ENOTTY;
 if (_IOC_NR(cmd) > SCULL_IOC_MAXNR) return -ENOTTY;

 /*
  * the direction is a bitmask, and VERIFY_WRITE catches R/W
  * transfers. `Type' is user-oriented, while
  * access_ok is kernel-oriented, so the concept of "read" and
  * "write" is reversed
  */
 if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
  err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
 else if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
  err =  !access_ok(VERIFY_READ, (void __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd));
 if (err) return -EFAULT;

接下来就要根据不同的设备对各种命令进行实现.

*******************************************************

文件头有： //ioctl  构造命令编号的各种宏

  // access_ok, put_user __put_user copy_to_user

// get_user  __get_user   copy_from_user

//系统能够理解的所有权能

//capable  权能的检查