Linux驱动程序开发实例：IOCTL接口

IOCTL接口主要用来进行I/O控制，应用程序可以通过IOCTL接口向设备发送命令、参数设置等信息。file_operations结构中对应的IOCTL接口函数原型如下：

long（*unlocked_ioctl）（struct file*file，unsigned int cmd，unsigned long arg）；

其中cmd是命令类型，arg是参数。

例1.6 字符设备IOCTL实例

代码见\samples\1door\1-5ioctl。核心代码如下所示：

接下来编写一个应用程序，参考代码如下：

本例运行结果如下：

[root@urbetter/home]#insmod demo.ko

[root@urbetter/home]#mknod/dev/fgj c 2240

[root@urbetter/home]#./test

open/dev/fgj successfully

send command1 successfully

send command2 successfully

unlocked_ioctl函数中的命令参数cmd不能随意定义，有一些值已经被系统使用，就不能在设备驱动中使用，否则会发生冲突。例如：

内核代码/fs/ioctl.c中的do_vfs_ioctl函数对这些特殊的cmd做了处理：

实际上，IOCTL接口中的cmd参数每个位都有特殊的含义，见表1-1。(www.xing528.com)

表1-1 cmd参数每个位的含义

TYPE范围为0～255，通常用英文字符"A"～"Z"或者"a"～"z"来表示。设备驱动程序从传递进来的命令获取TYPE，然后与自身能处理的TYPE进行比较，如果相同则处理，不同则不处理。用于创建IOCTL接口命令的宏包括：

#define_IO（type，nr）_IOC（_IOC_NONE，（type），（nr），0）

#define_IOR（type，nr，size）_IOC（_IOC_READ，（type），（nr），（_IOC_TYPECHECK（size）））

#define_IOW（type，nr，size）_IOC（_IOC_WRITE，（type），（nr），（_IOC_TYPECHECK（size）））

#define_IOWR（type，nr，size）_IOC（_IOC_READ|_IOC_WRITE，（type），（nr），（_IOC_TYPECHECK（size）））

#define_IOR_BAD（type，nr，size）_IOC（_IOC_READ，（type），（nr），sizeof（size））

#define_IOW_BAD（type，nr，size）_IOC（_IOC_WRITE，（type），（nr），sizeof（size））

#define_IOWR_BAD（type，nr，size）_IOC（_IOC_READ|_IOC_WRITE，（type），（nr），sizeof（size））

用于解码IOCTL命令的宏包括：

#define_IOC_DIR（nr）（（（nr）＞＞_IOC_DIRSHIFT）&_IOC_DIRMASK）

#define_IOC_TYPE（nr）（（（nr）＞＞_IOC_TYPESHIFT）&_IOC_TYPEMASK）

#define_IOC_NR（nr）（（（nr）＞＞_IOC_NRSHIFT）&_IOC_NRMASK）

#define_IOC_SIZE（nr）（（（nr）＞＞_IOC_SIZESHIFT）&_IOC_SIZEMASK）

下面是音频驱动中的几个IOCTL命令的组装示例：

#define SNDRV_TIMER_IOCTL_INFO_IOR（'T'，0x11，struct snd_timer_info）

#define SNDRV_TIMER_IOCTL_PARAMS_IOW（'T'，0x12，struct snd_timer_params）

#define SNDRV_TIMER_IOCTL_STATUS_IOR（'T'，0x14，struct snd_timer_status）