ioctl---
控制硬件设备1.原型:
用户空间
- ioctl(int fd,unsigned long cmd, ...)
"..."表示可选参数,是否存在依赖cmd
内核空间
- static int ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
同样arg依赖于cmd
2.如何实现ioctl功能
(1)定义命令cmd:
为安全起见,命令号最好在系统范围内唯一,应使用include/asm/ioctl.h和Documentation/ioctl-number.txt未使用过的命令号。
ioctl命令编码被划分为几个位段:类型、序数、传送方向、参数大小,在
type:幻数,8位宽,(先参考ioctl-number.txt),一般是一个字母,标识某个设备
number:序数,8位宽,标识该设备命令编号
direction:如果命令涉及读写设备,该字段定义数据传输方向(从应用程序角度看)。
size:所涉及传输的数据大小,13或14位
内核提供了下列宏来定义命令
- _IO(type,nr)
- 没有参数的命令
-
_IOR(type,nr,size)
- 从驱动中读数据,size一般写数据类型
-
_IOW(type,nr,size)
- 写数据到设备
- _IOWR(type,nr,size)
- 对设备读写操作
比如
- //for gerneral gpio
-
typedef struct {
-
unsigned char num;
-
unsigned char val;
-
}gpio_app;
-
-
#define GPIO_GET _IOR('M', 0, gpio_app)
-
#define GPIO_SET _IOW('M', 1, gpio_app)
-
#define GPIO_DIR _IORW('M',2, gpio_app)
(2)实现命令:包括三个方面,返回值、参数使用、命令实现
①返回值
在执行switch语句,当命令号不能匹配任意一个设备命令时,返回-EINVAL(非法参数)
return (value ? 0 : -EINVAL);
②参数
参数是一个整数时可直接使用,当是一个指针时,必须确保该指针是合法的。对未验证的用户空间指针访问,可能导致oops,系统崩溃或安全问题。
不需要检测的数据交换函数
- unsigned long copy_to_user(void __user*to,const void *from,unsigned long count);
-
unsigned long copy_from_user(void *to,const void __user*from,unsigned long count);
- //适合于每次访问char,int等单个数据类型
-
get_user(k,u);
-
put_user(k,u);
需要检测的函数
- __get_user(k,u);
-
__put_user(k,u);
检测方法
- int access_ok(type,addr,size)
第一个参数type:是VERIFY_READ或VERIFY_WRITE,表面是读/写用户内存
addr:用户内存地址
size:要检测的内存长度
返回1--成功,0--失败不能读写
eg:
- 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;
③命令实现
真正实现命令对应的动作。
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