LDD3学习笔记——ioctl的使用

 

驱动提供read,write是为了和应用程序进行数据的交流，应用程序也可以简单地发送相关命令给驱动执行，如LED驱动点亮LED的命令。一般而言，这些是通过IOCTL实现的。

用户空间的ioctl:

#include

int ioctl(int fildes, int request, ... /* arg */);

 

驱动使用不同的版本：

linux/fs.h

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

当接到不正确的cmd时，应当返回-ENOTTY

 

做个最简单的ioctl

base_char.c(添加ioctl的实现，并将ioctl添加到file_operations)

int base_char_ioctl(struct inode* inode,struct file* filp,unsigned int cmd,unsigned long param)

{

  printk("base char: ioctl : cmd : %d\n",cmd);

  switch(cmd)

  {

    case 0:

      /*do some thing*/

      break;

    case 1:

      /*do some thing*/

      break;

    default:

      /*do some thing*/

      return -NOTTY;

  }

  return 0;

}

 

struct file_operations fop=

{

  .owner=THIS_MODULE,

  .open=base_char_open,

  .release=base_char_release,

  .ioctl=base_char_ioctl,

};

 

test.c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

 

 

int main()

{

  int fd=open("/dev/base_char",O_RDWR);

  int count=0;

  if(fd<0)

  {

    perror("");

    return -1;

  }

  ioctl(fd,0,0);

  close(fd);

  return 0;

}

 

测试结果如下（系统日志中）：

Apr  8 10:39:03 localhost kernel: base char register successful!

Apr  8 10:39:05 localhost kernel: base char open!

Apr  8 10:39:05 localhost kernel: base char: ioctl : cmd : 0

Apr  8 10:39:05 localhost kernel: base char close!

 

我无法想像向错误的设备发出正确的命令这种情形的实现，但是内核开发者既然提出了，那这样的事情是可能存在的。避免造成损失，内核提供了让我们的cmd在系统中唯一的方法，使用魔数（也有叫幻数的）.

下面介绍怎么构造一个唯一的cmd.

linux/ioctl.h

type:number: direction: size

type是魔数，8位，在参考Documentation/ioctl-number.txt后选择一个唯一没有使用的。

number命令序号，8位

direction：数据传输方向，可以是_IOC_NONE,_IOC_READ,_IOC_WRITE

size：数据大小，13或14位，可以忽略，好处是可以检测应用程序的错误

开始建立cmd:

_IO(type,number)(给没有参数的命令)

_IOR(type, number, size)(给从驱动中读数据的)

_IOW(type, number,size) (给写数据)

_IOWR(type, number,size)(给双向传送)

 

我选择的魔数是 ‘o’,那么我的cmd这样来建立

#define BASE_CHAR_TYPE  ‘o’

#define BASE_CHAR_CMD_READ _IOR(BASE_CHAR_TYPE,0,1)

#define BASE_CHAR_CMD_WRITE _IOW(BASE_CHAR_TYPE,1,1)

 

把这些宏定义放到驱动和应用程序中就可以使用了。

 

不要以为每个命令都可以使用，事实上在调用ioctl之前内核会自己处理下，它留了一些自己使用的cmd，如果你的正好和它预留的一样，那就悲剧了，你不会看到任何的给那个命令的请求, 并且应用程序获得某些不期望的东西。

FIOCLEX

设置 close-on-exec 标志(File IOctl Close on EXec) 设置这个标志使文件描述符被关闭。

FIONCLEX

清除 close-no-exec 标志(File IOctl Not CLose on EXec)

FIOQSIZE

这个命令返回一个文件或者目录的大小; 当用作一个设备文件,它返回一个 ENOTTY 错误.