设备ioctl控制

    大部分驱动除了需要具有读写设备的能力外，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。
    在用户空间，使用 ioctl 系统调用来控制设备，原型如下：
    int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...)
    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。
    ioctl 驱动方法原型：
    int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
    cmd 参数从用户空间传下来，可选的参数 arg 以一个 unsigned long 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。

实现 ioctl 步骤(规范做法)：
1.定义命令 ==> 应用层
2.实现命令 ==> 驱动层
    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、传输方向、用户数据大小。
    Type 类型(幻数)：表明哪个设备的命令，8 位宽；
    Number 序号：表明设备命令中的第几个，8 位宽；
    Direction 传输方向：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角度来看的，_IOC_WRITE 是写数据到设备；
    Size 用户数据大小：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：
_IO(Type, Number)  没有参数的命令
_IOR(Type, Number, Size)  从设备中读数据
_IOW(Type, Number, Size)  写数据到设备中
_IOWR(Type, Number, Size)  双向传送
    注意：Size 不能直接写有几个字节，应该写参数的类型，例如：int、struct xxx 等，内核会自动用 sizeof 计算所占的字节数。
定义命令范例：
#define MEM_IOCTL_MAGIC 'm'  //定义类型
_IOW(MEM_IOCTL_MAGIC, 0， int)
_IOR(MEM_IOCTL_MAGIC, 1， int)

    ioctl 函数的实现通常是使用 switch 语句。ioctl 中用户传下来的参数如果是一个整数，可以直接使用。如果是指针，必须确保用户地址是有效的。使用 copy_from_user 和 copy_to_user 函数会自行进行地址有效性检查。驱动中可以使用 _IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ 来判断数据的传输方向。

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